專利名稱：一種重金屬固體廢棄物固化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以氧化鎂和磷酸二氫鉀為主要成分制取重金屬固體廢棄物固化劑的 方法，具體地說利用氧化鎂和磷酸二氫鉀反應(yīng)生成的磷酸鉀鎂，其具有高致密度、耐酸堿腐 蝕性能、具有陶瓷性能等特性，重金屬離子一方面可以代替Mg2+參加反應(yīng)，一方面被磷酸鉀 鎂(MKPC)凝膠包裹而使得重金屬離子能夠很好地被MKPC穩(wěn)定和固化。本發(fā)明屬于資源環(huán) 境領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，重金屬污染治理主要采用普通水泥為主要原料，適當添加其他成分制成 的固化劑進行固化。如專利號201010242352. X (重金屬污染底泥固化劑及其固化方 法)、專利號201010533363. 3 (以工業(yè)廢電石渣為原料的重金屬鋅污染土固化劑)采用水 泥額為主要原料固化重金屬污染底泥，該方法雖然成本較低但是固化效果不好；專利號 201010288476.1 (用于治理重金屬污染土壤的含海泡石固化劑)、專利號201010288477. 6 (用于治理重金屬污染土壤的含硅藻土固化劑)、專利號201010288480. 8 (用于治理重金屬 污染土壤的含蒙脫土固化劑)、專利號201010288479. 5 (—種用于受到重金屬污染土壤的修 復(fù)的固化劑)，采用海泡石、硅藻土、蒙脫石、高吸附性粘土礦物的吸附能力來控制土壤重金 屬污染，容易出現(xiàn)解析現(xiàn)象使得重金屬重新進入土壤。另外，也有采用超聲的方法修復(fù)重金 屬污染土壤/泥，如專利號201010158828. 1(重金屬污染土 /泥的超聲波修復(fù)方法)，采用超 聲波對泥漿進行超聲空化作用，以將土團粒打散，并將與土顆粒結(jié)合的重金屬解析到孔隙 水中，待超聲作用停止后，根據(jù)細顆粒的競爭吸附能力強于粗顆粒的特點，重金屬幾乎都會 吸附到細顆粒上，再采用振動篩子進行粗、細顆粒的分離，從而得到干凈的粗顆粒和富集重 金屬的細顆粒，粗顆粒經(jīng)過簡單脫水后即可作為土材料使用，而富集重金屬的細顆粒泥漿， 經(jīng)泥水分離處理后再進行固化/穩(wěn)定化處理。該方法針對大面積污染土壤無法采用該方法 治理，存在一定的局限性。
本發(fā)明采用磷酸鉀鎂膠結(jié)材料與重金屬固體廢物混合制成建筑材料，從源頭控制 重金屬污染，其重金屬浸出毒性非常低，真正實現(xiàn)固體廢物的無害化、減量化、資源化，與上 述方法存在著本質(zhì)的區(qū)別。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的是一種重金屬固體廢棄物固化劑，其目的是利用氧化鎂、磷酸二氫 鉀、粉煤灰將重金屬固體廢物進行固化，其固化體用來制作建筑材料。解決重金屬固化效果 差，固體廢物不能資源化、減量化和無害化的問題。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案本方法包括如下步驟I)試塊制作，固化劑成分及重量百分比，重?zé)趸V粉占30-45% ;磷酸二氫鉀占25-30% ;硼砂占3_5% ;粉煤灰占8-10% ;重金屬 固體廢物占19-25%，其中重金屬占固化劑總量的O. 5%-0. 7%，用O. 08%-0. 1%水拌合后制成707mm X 707mm X 707mm 的試塊；試塊在溫度20°C ±3°C、相對濕度90%以上、養(yǎng)護7天或28天后用來試驗；2)取養(yǎng)護好的、壓碎后的試塊磨細，并過O.6 mm篩備用，取磨細的粉末50 g和1000 mL浸提液混合，利用溶出試驗儀攪拌18h ;在浸出過程中，取2種不同的浸出條件，以進行橫向?qū)Ρ?；這2種浸出條件分別為條件1，按照TCLP標準配制浸提劑5. 7 mL冰醋酸于 500mL蒸懼水中，再加入64. 3 mL I mol *L-1 NaOH,用蒸懼水定容至I L,保證試劑pH值在 4. 93±0. 05 ;條件2，用蒸餾水水作為浸提劑；浸出試驗完畢后，取上清液，用O. 45 μ m玻璃纖維濾膜抽濾后得到的濾液用原子吸收分光光度計測定重金屬離子濃度；3)抗壓強度將養(yǎng)護好的固化體放在壓力試驗機上進行抗壓試驗；以O(shè). 3 O. 8MPa/s的速度連續(xù)而均勻地加荷，當試件接近破壞而開始變形時，停止調(diào)整試驗機油門，直至試件破壞，記下破壞極限荷載；并以下式計算抗壓強度
權(quán)利要求
1.一種重金屬固體廢棄物固化劑的制備方法，其特征是該方法包括如下步驟 1)試塊制作，固化劑成分及重量百分比， 重?zé)趸V粉占30-45% ;磷酸二氫鉀占25-30% ;硼砂占3_5% ;粉煤灰占8-10% ;重金屬固體廢物占19-25%，其中重金屬占固化劑總量的0. 5%-0. 7%，用0. 08%-0. 1%水拌合后制成707mm X 707mm X 707mm 的試塊； 試塊在溫度20°C ±3°C、相對濕度90%以上、養(yǎng)護7天或28天后用來試驗； .2)取養(yǎng)護好的、壓碎后的試塊磨細，并過0.6mm篩備用，取磨細的粉末50 g和1000mL浸提液混合，利用溶出試驗儀攪拌18h ;在浸出過程中，取2種不同的浸出條件，以進行橫向?qū)Ρ?；這2種浸出條件分別為條件1，按照TCLP標準配制浸提劑5. 7 mL冰醋酸于.500mL蒸懼水中，再加入64. 3 mL I mol *L-1 NaOH,用蒸懼水定容至I L,保證試劑pH值在.4.93±0. 05 ;條件2，用蒸餾水水作為浸提劑； 浸出試驗完畢后，取上清液，用0. 45 玻璃纖維濾膜抽濾后得到的濾液用原子吸收分光光度計測定重金屬離子濃度； .3)抗壓強度 將養(yǎng)護好的固化體放在壓力試驗機上進行抗壓試驗；以0. 3 0. 8MPa/s的速度連續(xù)而均勻地加荷，當試件接近破壞而開始變形時，停止調(diào)整試驗機油門，直至試件破壞，記下破壞極限荷載；并以下式計算抗壓強度
全文摘要
本發(fā)明是一種重金屬固體廢棄物固化劑的制備方法，其步驟1)固化劑成分，重?zé)趸V粉占30-45%；磷酸二氫鉀占25-30%；硼砂占3-5%；粉煤灰占8-10%；重金屬固體廢物占19-25%，其中重金屬占固化劑總量的0.5%-0.7%，用0.08%-0.1%水拌合；2)固化體養(yǎng)護，溫度20℃±3℃、相對濕度90%以上、養(yǎng)護7天或28天；3)抗壓強度，將養(yǎng)護好的固化體放在壓力試驗機上進行抗壓試驗；4)毒性浸出。優(yōu)點在于高效固化，無論是采用EN12457-2的測試方法還是采用TCLP1311的浸出方法，重金屬浸出濃度均非常低；資源化，固化體可用作建筑材料，使重金屬危險廢物轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩h(huán)保的建筑材料。
文檔編號B09B3/00GK102989741SQ20121047142
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者甄樹聰, 董曉慧, 楊建明, 潘梅 申請人:鹽城工學(xué)院