用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料及其制備方法，由腐殖質(zhì)和鐵鹽組成；其制備方法包括如下步驟：向腐殖質(zhì)水溶液中加入鐵鹽，在攪拌條件下調(diào)節(jié)pH為6.0～8.0，分離生成的固體，洗滌干燥，得到復(fù)合添加材料。該發(fā)明將腐殖質(zhì)與鐵鹽反應(yīng)生產(chǎn)固體產(chǎn)物，該固體產(chǎn)物通過腐殖質(zhì)豐富含氧基團(tuán)的配位作用及鐵鹽與砷的強(qiáng)絡(luò)合作用實(shí)現(xiàn)對(duì)砷的聯(lián)合高效固穩(wěn)，用做含砷廢棄物固化處理的添加材料，固穩(wěn)效果好，且腐殖質(zhì)豐富的表面官能團(tuán)具有pH緩沖作用，因此該復(fù)合添加材料具有耐pH波動(dòng)性能，且該材料具有抗雜質(zhì)離子干擾的優(yōu)點(diǎn)，該發(fā)明采用腐殖質(zhì)及鐵鹽為原材料，用于含砷固體廢棄物固化處理，無(wú)毒害污染物溶出造成二次污染問題。
【專利說(shuō)明】用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料及其制備方法，尤其涉及一種采用腐殖質(zhì)、鐵鹽制備用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]含砷固體廢棄物作為一種危險(xiǎn)廢棄物，一般應(yīng)采用固化辦法進(jìn)行處置、填埋。固化過程除采用膠凝材料水泥等外，一般還采用其他添加材料以達(dá)到砷有效固穩(wěn)的目的，目前采用的添加材料包括赤泥、粉煤灰、磷石膏等，但這些添加材料用于含砷固體廢棄物固化處置，存在砷固穩(wěn)效果低問題；尤其是處置填埋后，填埋場(chǎng)內(nèi)部PH變化極易導(dǎo)致固化體內(nèi)砷的溶出；且填埋場(chǎng)內(nèi)部溶出的高濃度氯離子、硝酸根、硫酸根等導(dǎo)致砷的脫穩(wěn)溶出；此外，這些材料本身含有重金屬等毒害物質(zhì)，存在毒害物質(zhì)溶出造成二次污染的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料及其制備方法，解決目前用于含砷固體廢棄物固化處置的添加材料存在的砷固穩(wěn)效果低、填埋場(chǎng)內(nèi)部PH變化導(dǎo)致固化體內(nèi)砷的溶出、填埋場(chǎng)內(nèi)部溶出的高濃度氯離子、硝酸根、硫酸根等導(dǎo)致砷的脫穩(wěn)溶出、添加材料本身導(dǎo)致二次污染等問題。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料，由腐殖質(zhì)和鐵鹽組成，所述腐殖質(zhì)與鐵鹽質(zhì)量比為1:0.05?I。
[0005]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0006]如上所述本發(fā)明一種用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料，進(jìn)一步，所述腐殖質(zhì)為腐殖酸或/和富里酸。
[0007]如上所述一種用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料，進(jìn)一步，所述鐵鹽為硫酸鐵、硝酸鐵、氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵中的一種或任意幾種。
[0008]本發(fā)明還提供一種用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料的制備方法，包括以下步驟:
[0009]按照比例稱取腐殖質(zhì)與鐵鹽，將腐殖質(zhì)配制成腐殖質(zhì)水溶液，將鐵鹽加入所述腐殖質(zhì)水溶液中，在攪拌條件下調(diào)節(jié)pH為6.0?8.0，分離生成的固體，洗滌干燥，得到復(fù)合添加材料。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:該發(fā)明將腐殖質(zhì)與鐵鹽反應(yīng)生產(chǎn)固體產(chǎn)物，該固體產(chǎn)物通過腐殖質(zhì)含氧基團(tuán)的配位作用及鐵鹽與砷的強(qiáng)絡(luò)合作用實(shí)現(xiàn)對(duì)砷的聯(lián)合高效固穩(wěn)，用做含砷廢棄物固化處理的添加材料，固穩(wěn)效果好，且腐殖質(zhì)豐富的官能團(tuán)具有PH緩沖作用，因此該復(fù)合添加材料具有耐PH波動(dòng)性能，且該材料具有抗雜質(zhì)離子干擾的優(yōu)點(diǎn)，該發(fā)明采用腐殖質(zhì)及鐵鹽為原材料，用于含砷固體廢棄物固化處理，無(wú)毒害污染物溶出造成二次污染問題。

【具體實(shí)施方式】
[0011]以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0012]實(shí)施例1
[0013]按質(zhì)量比為1:0.05稱取腐殖酸和硫酸鐵，將腐殖酸配制成腐殖酸水溶液中，將硫酸鐵加入腐殖酸水溶液中，在攪拌條件下調(diào)節(jié)PH為6.0，分離生成的固體，洗滌干燥，得到復(fù)合添加材料。
[0014]實(shí)施例1制備的復(fù)合添加材料用于含砷為17.0g/kg的廢棄物固化處理過程中，在膠凝材料水泥用量為固體廢棄物質(zhì)量的20%情況下，按固體廢棄物10%的比例添加所制備復(fù)合添加材料，所得固化體按《固體廢物浸出毒性浸出方法一水平振蕩法(HJ557?2010)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，浸出液砷濃度為0.15mg/L，遠(yuǎn)低于《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18598?2001)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。而不添加復(fù)合添加材料條件下，所得固化體按《固體廢物浸出毒性浸出方法一水平振蕩法(HJ557?2010)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，浸出液砷濃度為
2.70mg/L，不滿足《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18598?2001)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0015]實(shí)施例2
[0016]按質(zhì)量比為1:1向富里酸水溶液中加入氯化鐵，在攪拌條件下調(diào)節(jié)pH為8.0，分離生成的固體，洗滌干燥，得到復(fù)合添加材料。在含砷為17.0g/kg的廢棄物固化處理過程中，在膠凝材料水泥用量為固體廢棄物質(zhì)量的20%情況下，按固體廢棄物10%比例添加所制備復(fù)合添加材料，所得固化體按《固體廢物浸出毒性浸出方法一水平振蕩法(HJ557?2010)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，浸出液砷濃度為0.13mg/L，遠(yuǎn)低于《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18598?2001)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。而不添加復(fù)合添加材料條件下，所得固化體按《固體廢物浸出毒性浸出方法一水平振蕩法(HJ557?2010)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，浸出液砷濃度為
2.70mg/L，不滿足《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18598?2001)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0017]實(shí)施例3
[0018]按質(zhì)量比為1:0.2向腐殖酸溶液中加入硝酸鐵，在攪拌條件下調(diào)節(jié)pH為7.0，分離生成的固體，洗滌干燥，得到復(fù)合添加材料。在含砷為17.0g/kg的廢棄物固化處理過程中，在膠凝材料水泥用量為固體廢棄物質(zhì)量的20%情況下，按10%比例添加所制備復(fù)合添加材料，所得固化體按《固體廢物浸出毒性浸出方法一水平振蕩法(HJ557?2010)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，浸出液砷濃度為0.12mg/L，遠(yuǎn)低于《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18598?2001)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。而不添加復(fù)合添加材料條件下，所得固化體按《固體廢物浸出毒性浸出方法一水平振蕩法(HJ557?2010)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，浸出液砷濃度為2.70mg/L，不滿足《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18598?2001)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0019]實(shí)施例4
[0020]按質(zhì)量比為1:0.5向富里酸溶液中加入聚合氯化鐵，在攪拌條件下調(diào)節(jié)pH為6.0，分離生成的固體，洗滌干燥，得到復(fù)合添加材料。在含砷為17.0g/kg的廢棄物固化處理過程中，在膠凝材料水泥用量為固體廢棄物質(zhì)量的20%情況下，按10%比例添加所制備復(fù)合添加材料，所得固化體按《固體廢物浸出毒性浸出方法一水平振蕩法(HJ557?2010)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，浸出液砷濃度為0.17mg/L，遠(yuǎn)低于《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18598?2001)))國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。而不添加復(fù)合添加材料條件下，所得固化體按《固體廢物浸出毒性浸出方法一水平振蕩法(HJ557?2010)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，浸出液砷濃度為2.70mg/L,不滿足《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18598?2001)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0021]實(shí)施例5
[0022]按質(zhì)量比為1:0.3向腐殖酸溶液中加入聚合硫酸鐵，在攪拌條件下調(diào)節(jié)pH為7.0，分離生成的固體，洗滌干燥，得到復(fù)合添加材料。在含砷為17.0g/kg的廢棄物固化處理過程中，在膠凝材料水泥用量為固體廢棄物質(zhì)量的20 %情況下，按固體廢棄物10 %比例添加所制備復(fù)合添加材料，所得固化體按《固體廢物浸出毒性浸出方法一水平振蕩法(HJ557?2010)))標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，浸出液砷濃度為0.20mg/L，遠(yuǎn)低于《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18598?2001)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。而不添加復(fù)合添加材料條件下，所得固化體按《固體廢物浸出毒性浸出方法一水平振蕩法(HJ557?2010)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，浸出液砷濃度為
2.70mg/L，不滿足《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18598?2001)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料，其特征在于，由腐殖質(zhì)和鐵鹽組成，所述腐殖質(zhì)與鐵鹽質(zhì)量比為1:0.05?I。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料，其特征在于，所述腐殖質(zhì)為腐殖酸或/和富里酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料，其特征在于，所述鐵鹽為硫酸鐵、硝酸鐵、氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵中的一種或任意幾種。
4.一種權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述用于含砷廢棄物固化處理的復(fù)合添加材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 按照比例稱取腐殖質(zhì)與鐵鹽，將腐殖質(zhì)配制成腐殖質(zhì)水溶液，將鐵鹽加入所述腐殖質(zhì)水溶液中，在攪拌條件下調(diào)節(jié)pH為6.0?8.0，分離生成的固體，洗滌干燥，得到復(fù)合添加材料。
【文檔編號(hào)】C04B28/00GK104190688SQ201410377138
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】彭先佳 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心