一种利用钢渣固化重金属污泥的方法

摘要

本发明涉及一种利用钢渣固化重金属污泥的方法，属于工业固体废弃物资源化利用技术领域。钢渣预处理：首先将钢渣破碎后筛选取≤2mm的颗粒，加入颗粒质量0.12倍的水混合均匀后密封在恒温恒湿养护箱内，在恒温70℃下养护3h后冷却至室温；固化方法：首先将钢渣、重金属污泥、水泥按照以下质量百分比：钢渣10～90%、重金属污泥1%～80%、水泥1%～20%混合均匀得到干基，然后加入干基质量8%的水搅拌后通过浇筑成型或振动压制成型获得固化块，固化块自然环境养护3～5天。本发明不仅解决了现有技术中钢渣的堆放问题，还能解决重金属污泥固化的问题。

权利要求

1.一种利用钢渣固化重金属污泥的方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）钢渣预处理：首先将钢渣破碎后筛选取≤2mm的颗粒，加入颗粒质量0.12倍的水混合均匀后密封在恒温恒湿养护箱内，在恒温70℃下养护3h后冷却至室温；

（2）固化方法：首先将钢渣、重金属污泥、水泥按照以下质量百分比：钢渣10～90%、重金属污泥1%～80%、水泥1%～20%混合均匀得到干基，然后加入干基质量8%的水搅拌后通过浇筑成型或振动压制成型获得固化块，固化块自然环境养护3～5天。

2.根据权利要求1所述的利用钢渣固化重金属污泥的方法，其特征在于：所述钢渣为热焖钢渣或热泼钢渣。

说明书

一种利用钢渣固化重金属污泥的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种利用钢渣固化重金属污泥的方法，属于工业固体废弃物资源化利用技术领域。

背景技术

[0002] 钢渣是炼钢过程中产生的废渣，生成温度高（1600℃左右），其矿相组成与水泥熟料相似，是一种具有较高活性的材料。2012年我国钢渣年产出量达到1 亿多吨。国内的钢铁企业、科研机构和建材企业经过多年的研究，在钢渣利用方面取得了一定进展，钢渣已经成功地应用于建材、道路工程、农业生产、冶金炉料和污水处理等领域。但是，我国钢渣综合利用率仍然较低，仅为10%左右，目前，钢渣仍然以堆放为主，占用大量土地、对生态环境造成一定影响。

[0003] 由于砷的化合物是剧毒物质，对环境的危害极大。为此，如何固化其中有害元素成为亟待解决的问题。

[0004] 本发明结合钢渣的胶凝活性特点，通过和重金属污泥及水泥混合使用。固化有毒重金属的同时部分替代了水泥的使用量，相对于一种铜污泥的固化方法（103011738A）来讲，本发明无需添加亚硝酸钠与萘系早强剂混合后的添加剂，也不需要将压制成型的样品进行蒸汽养护，只需要自然环境养护3到5天即可，从操作手段和复杂程度来讲都比一种铜污泥的固化方法（103011738A）更为简便和节能。

发明内容

[0005] 针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种利用钢渣固化重金属污泥的方法。本发明不仅解决了现有技术中钢渣的堆放问题，还能解决重金属污泥固化的问题，本发明通过以下技术方案实现。

[0006] 一种利用钢渣固化重金属污泥的方法，其具体步骤如下：

[0007] （1）钢渣预处理：首先将钢渣破碎后筛选取≤2mm的颗粒，加入颗粒质量0.12倍的水混合均匀后密封在恒温恒湿养护箱内，在恒温70℃下养护3h后冷却至室温；

[0008] （2）固化方法：首先将钢渣、重金属污泥、水泥按照以下质量百分比：钢渣10～90%、重金属污泥1%～80%、水泥1%～20%混合均匀得到干基，然后加入干基质量8%的水搅拌后通过浇筑成型或振动压制成型获得固化块，固化块自然环境养护3～5天。

[0009] 所述钢渣为热焖钢渣或热泼钢渣。

[0010] 利用钢渣固化重金属污泥的方法的原理是钢渣中的Fe3+和Si3+代替硅酸盐水泥的使用，Fe3+遇水起到胶凝作用对重金属同样起到固定包裹作用，因为钢渣中含有9%左右的f-CaO，如果不对它进行处理，后期固化块容易产生裂缝，对其后期利用存在隐患，本发明在处理前对钢渣进行预处理（蒸压养护）就是为了降低f-CaO含量。其优点在于减少了水泥使用量，后期固化块的抗压强度增大，在道路建设、大坝修筑领域可以得到更多利用。

[0011] 本发明的有益效果是：（1）本发明不仅能解决现有技术中钢渣的堆放问题，还能解决重金属污泥固化的问题；（2）本发明不仅能采用钢渣固化重金属污泥，且由于钢渣本身具备胶凝活性，可以减少水泥的用量，实现了资源化利用，保护环境，降低生产成本。

具体实施方式

[0012] 下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。

[0013] 实施例1

[0014] 该利用钢渣固化重金属污泥的方法，其具体步骤如下：

[0015] （1）钢渣预处理：首先将500g钢渣（钢渣为热焖钢渣，钢渣成分表如表1所示）破碎后筛选取≤2mm的颗粒，加入颗粒质量0.12倍的水混合均匀后密封在恒温恒湿养护箱内，在恒温70℃下养护3h后冷却至室温；

[0016] （2）固化方法：首先将钢渣、重金属污泥（重金属污泥成分表如表2所示）、水泥按照以下质量百分比：钢渣10%、重金属污泥70%、水泥20%混合均匀得到干基，然后加入干基质量8%的水搅拌后通过振动压制成型获得固化块（直径50mm、高50mm的圆柱体），固化块自然环境养护3天。

[0017] 表1

[0018]

[0019] 表2

[0020]

[0021] 本实施例制备得到的固化块经静置3～6h后进行测试，28天抗压强度为10MPa；固化前砷元素浸出结果为398.65mg/L，固化后的浸出砷元素浸出≤0.01mg/L，浸出毒性达到国家标准《危险废物鉴别标准----浸出毒性鉴别》(GB115085．3-1996)中毒性浸出标准≤5mg/L，成品使用安全。

[0022] 实施例2

[0023] 该利用钢渣固化重金属污泥的方法，其具体步骤如下：

[0024] （1）钢渣预处理：首先将500g钢渣（钢渣为热焖钢渣，钢渣成分表如表1所示）破碎后筛选取≤2mm的颗粒，加入颗粒质量0.12倍的水混合均匀后密封在恒温恒湿养护箱内，在恒温70℃下养护3h后冷却至室温；

[0025] （2）固化方法：首先将钢渣、重金属污泥（重金属污泥成分表如表2所示）、水泥按照以下质量百分比：钢渣40%、重金属污泥50%、水泥10%混合均匀得到干基，然后加入干基质量8%的水搅拌后通过振动压制成型获得固化块（直径50mm、高50mm的圆柱体），固化块自然环境养护5天。

[0026] 本实施例制备得到的固化块经静置3～6h后进行测试，28天抗压强度为12MPa；固化前砷元素浸出结果为398.65mg/L，固化后的浸出砷元素浸出≤0.01mg/L，浸出毒性达到国家标准《危险废物鉴别标准----浸出毒性鉴别》(GB115085．3-1996)中毒性浸出标准≤5mg/L，成品使用安全。

[0027] 实施例3

[0028] 该利用钢渣固化重金属污泥的方法，其具体步骤如下：

[0029] （1）钢渣预处理：首先将500g钢渣（钢渣为热焖钢渣，钢渣成分表如表1所示）破碎后筛选取≤2mm的颗粒，加入颗粒质量0.12倍的水混合均匀后密封在恒温恒湿养护箱内，在恒温70℃下养护3h后冷却至室温；

[0030] （2）固化方法：首先将钢渣、重金属污泥（重金属污泥成分表如表2所示）、水泥按照以下质量百分比：钢渣85%、重金属污泥10%、水泥5%混合均匀得到干基，然后加入干基质量8%的水搅拌后通过振动压制成型获得固化块（直径50mm、高50mm的圆柱体），固化块自然环境养护5天。

[0031] 本实施例制备得到的固化块经静置3～6h后进行测试，28天抗压强度为21MPa；固化前砷元素浸出结果为398.65mg/L，固化后的浸出砷元素浸出≤0.01mg/L，浸出毒性达到国家标准《危险废物鉴别标准----浸出毒性鉴别》(GB115085．3-1996)中毒性浸出标准≤5mg/L，成品使用安全。

[0032] 实施例4

[0033] 该利用钢渣固化重金属污泥的方法，其具体步骤如下：

[0034] （1）钢渣预处理：首先将500g钢渣（钢渣为热焖钢渣，钢渣成分表如表1所示）破碎后筛选取≤2mm的颗粒，加入颗粒质量0.12倍的水混合均匀后密封在恒温恒湿养护箱内，在恒温70℃下养护3h后冷却至室温；

[0035] （2）固化方法：首先将钢渣、重金属污泥（重金属污泥成分表如表2所示）、水泥按照以下质量百分比：钢渣89%、重金属污泥1%、水泥10%混合均匀得到干基，然后加入干基质量8%的水搅拌后通过振动压制成型获得固化块（直径50mm、高50mm的圆柱体），固化块自然环境养护5天。

[0036] 本实施例制备得到的固化块经静置3～6h后进行测试，28天抗压强度为23MPa；固化前砷元素浸出结果为398.65mg/L，固化后的浸出砷元素浸出≤0.01mg/L，浸出毒性达到国家标准《危险废物鉴别标准----浸出毒性鉴别》(GB115085．3-1996)中毒性浸出标准≤5mg/L，成品使用安全。

[0037] 实施例5

[0038] 该利用钢渣固化重金属污泥的方法，其具体步骤如下：

[0039] （1）钢渣预处理：首先将500g钢渣（钢渣为热焖钢渣，钢渣成分表如表1所示）破碎后筛选取≤2mm的颗粒，加入颗粒质量0.12倍的水混合均匀后密封在恒温恒湿养护箱内，在恒温70℃下养护3h后冷却至室温；

[0040] （2）固化方法：首先将钢渣、重金属污泥（重金属污泥成分表如表2所示）、水泥按照以下质量百分比：钢渣10%、重金属污泥80%、水泥10%混合均匀得到干基，然后加入干基质量8%的水搅拌后通过振动压制成型获得固化块（直径50mm、高50mm的圆柱体），固化块自然环境养护5天。

[0041] 本实施例制备得到的固化块经静置3～6h后进行测试，28天抗压强度为11MPa；固化前砷元素浸出结果为398.65mg/L，固化后的浸出砷元素浸出≤0.01mg/L，浸出毒性达到国家标准《危险废物鉴别标准----浸出毒性鉴别》(GB115085．3-1996)中毒性浸出标准≤5mg/L，成品使用安全。

[0042] 实施例6

[0043] 该利用钢渣固化重金属污泥的方法，其具体步骤如下：

[0044] （1）钢渣预处理：首先将500g钢渣（钢渣为热焖钢渣，钢渣成分表如表1所示）破碎后筛选取≤2mm的颗粒，加入颗粒质量0.12倍的水混合均匀后密封在恒温恒湿养护箱内，在恒温70℃下养护3h后冷却至室温；

[0045] （2）固化方法：首先将钢渣、重金属污泥（重金属污泥成分表如表2所示）、水泥按照以下质量百分比：钢渣40%、重金属污泥59%、水泥1%混合均匀得到干基，然后加入干基质量8%的水搅拌后通过振动压制成型获得固化块（直径50mm、高50mm的圆柱体），固化块自然环境养护5天。

[0046] 本实施例制备得到的固化块经静置3～6h后进行测试，28天抗压强度为12MPa；固化前砷元素浸出结果为398.65mg/L，固化后的浸出砷元素浸出≤0.01mg/L，浸出毒性达到国家标准《危险废物鉴别标准----浸出毒性鉴别》(GB115085．3-1996)中毒性浸出标准≤5mg/L，成品使用安全。

[0047] 以上对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。