[发明专利]一种含砷中和渣固化稳定化药剂及其固化稳定化含砷中和渣的方法

说明书

技术领域

本发明属于危险废物处理、处置技术领域，具体涉及一种含砷中和渣固化稳定化药剂及其固化稳定化含砷中和渣的方法。

背景技术

砷属一类重金属污染物质，其三价氧化物—砒霜属剧毒类化学物质。我国的矿物开采、冶炼、化学化工等行业会产生大量的含砷废渣，由于现在砷的应用在很多领域受限，致使含砷废渣的处置利用率极低。目前含砷废渣大多以简单堆放或填埋的方法处理，对环境构成极大的污染和威胁。在诸多的含砷废渣中较为典型的是有色冶炼、化工制酸行业污酸废水处理过程石灰中和沉淀除砷法产生废渣—含砷中和渣，俗称“砷钙渣”，在此类废渣中砷含量较高，在毒性浸出实验中，浸出液砷浓度较高，资源化利用价值低，大多属于危险废物，不能直接填埋处置。目前含砷中和渣的问题已经严重制约了有色冶炼、化工制酸行业的发展，特别是在云南地区高砷原料的使用使得有色冶炼、化工制酸行业的含砷中和渣库满为患，污染隐患突出，已然是亟待解决的问题。然而以往的无害化处置技术多关注的是火法含砷废渣，而对湿法含砷中和渣无害化处置技术缺较少。目前研究较多的主要是安全填埋、火法焚烧、固化稳定化等。

安全填埋法具有投资少、工艺简单、运行费用低等特点，但该该方法均需要对含砷中和渣进行必要固化稳定化处理后方可填埋，而危险废物填埋厂址选择困难，减量化效果差、后续管理繁琐、易对环境造成污染等缺点，难以实现含砷中和渣这类大宗危险废物真正意义上的安全环保处置。

火法焚烧法可以使含砷废渣可以使废渣达到最大程度的减量化及无害化，并可回收部分砷资源，但含砷中和渣除含砷外还含有大量的有害物质氟及硫元素，单纯的火法挥发焚烧存在仍存在缺点：

1、能源消耗大，由于砷的挥发温度在800～1100℃，因此需要添加燃料才能实现砷的挥发，方可达到含砷废渣的无害化处置目的，所以能耗较高。

2、二次污染重，含砷中和渣在焚烧过程中砷无可避免的会以少量粉尘的形式从烟气中排除，另外大量的氟及硫元素的存在如不采用有效的尾气治理势必造成氟化物及SO₂等气态污染物质超标，造成空气污染，然而增加尾气治理设施会产生大量的含砷危险废物 或是脱硫废液，增加了后续处理的难度及成本。

3、未实现最终处置，处置后的废渣脱砷不彻底，废渣中可能还残存有微量砷或其它有害元素，长期堆置不加以最终处置，雨水淋溶会仍可能造成重金属污染，因此仍需要进一步处置。

固化稳定化法目前研究较多，主要包括水泥基稳定化/固化法、石灰基稳定化/固化法、沥青稳定化/固化法、热塑稳定化/固化法和玻璃稳定化/固化法等，但现有的方法多针对的是砷含量较低的含砷中和渣，而且还多存在浸出率较高、药剂价格昂贵、操作复杂、固化过程难以混合均匀、二次污染大等缺点。

发明内容

本发明以固化剂B水泥和粉煤灰为主要原料，通过稳定剂A的协同作用制备一种用于固化稳定化重金属砷污染的固化稳定化药剂。所使用的均为常规原料及药剂，低廉易得，同时制备的固化稳定化药剂的固化效果较好，固化后的含砷中和渣中重金属砷的浸出率可以达到《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)的相关要求。

本发明的目的在于公开了一种含砷中和渣固化稳定化药剂。

本发明另一个目的在于公开了一种使用上述含砷中和渣固化稳定化药剂固化稳定化含砷中和渣的方法。

一种含砷中和渣固化稳定化药剂，其中，所述含砷中和渣固化稳定化药剂由稳定剂A和固化剂B组成，所述稳定剂由石灰和硫酸亚铁组成，所述固化剂B由水泥和粉煤灰组成，所述含砷中和渣固化稳定化药剂中各成分的重量百分比为水泥40～60％、粉煤灰15～35％、石灰5～10％和硫酸亚铁6～15％。

上述技术方案所述的含砷中和渣固化稳定化药剂，其中，所述含砷中和渣固化稳定化药剂中各成分的重量百分比选自：

(1)、水泥50％、粉煤灰30％、石灰9％和硫酸亚铁11％；或

(2)、水泥48％、粉煤灰35％、石灰6％和硫酸亚铁11％；或

(3)、水泥56％、粉煤灰22％、石灰8％和硫酸亚铁14％。

上述技术方案所述的含砷中和渣固化稳定化药剂，其中，所述粉煤灰和石灰过100目筛，所述水泥为标号32.5矿渣硅酸盐水泥。

上述技术方案所述的含砷中和渣固化稳定化药剂固化稳定化含砷中和渣的方法，包括下述步骤：

(1)、按下述质量百分比配制含砷中和渣固化稳定化药剂，水泥40～60％、粉煤灰 12～22％、石灰5～10％和硫酸亚铁6～12％；