[发明专利]一种高砷重金属污泥和铁锰渣综合利用的方法

说明书

本发明涉及一种高砷重金属污泥和铁锰渣综合利用的方法，属于工业固体废弃物资源化利用技术领域。本发明利用高砷重金属污泥、水泥、铁渣、锰渣进行固化，控制酸性溶液的pH值为2.3‑4.5之间，铁渣和锰渣表面呈正电性，以负离子存在的砷通过静电吸引力的作用到达渣表面，与Mn‑OH、α‑FeOOH和α‑Fe₂O₃发生化学反应形成内层配位络合物，在水泥、激发剂、外加剂共同作用下对砷及其他重金属进行固化，混合浇筑或振动压制成砖，经固化养护即得抗压强度高、金属浸出率低的高强固化砖。

技术领域

本发明涉及一种高砷重金属污泥和铁锰渣综合利用的方法，属于工业固体废弃物资源化利用技术领域。

背景技术

随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，污泥重金属污染日益严重。随着经济全球化的迅速发展，含重金属砷的污染物仅仅通过露天堆放，不仅会占用大量的土地，而且会污染堆放的土地，造成土壤污染，威胁人类的健康和环境安全，并且土壤重金属砷污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。

钢渣是炼钢过程中产生的废渣，其量的产生具有大规模性，但目前钢渣的综合利用水平较低，未能综合利用的钢渣直接填埋或倾倒在钢厂周围,不仅会影响土地资源的节约利用,而且会造成破坏大气、污染土壤等环境问题。

由于锰的需求量大，锰产量的增加，带动着锰行业的快速发展，锰渣的排放量也随之增大。而大批量锰渣的堆放必然占用了大片的土地，这就增加了企业堆置废渣的费用，使企业生产成本的增加，进而制约企业可持续发展。又因为废锰渣中含有一定量的有害物质，如果长期堆放不加以利用，经过日晒，雨水冲刷会使一些有害元素通过土层渗透，以致渣堆附近土质酸化、硬化。此外，露天堆放的废锰渣经过长时间风干后容易随风飘扬，扩散到很远的地方，由于废渣颗粒比较小，废渣也很容易进入大气，这样一来不仅污染了环境，也对人体健康造成影响。可见，如果对锰渣不加予合理利用，就会造成严重的危害，因此对其如何处理已成为电解锰行业和环保领域的研究热点和迫切需要解决的一项艰巨的任务。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种高砷重金属污泥和铁锰渣综合利用的方法，实现高砷重金属污泥和铁锰渣的资源化利用和无害化处理，保护环境。

本发明的技术方案：利用高砷重金属污泥、水泥、铁渣、锰渣进行固化，控制酸性溶液的pH值为2.3~4.5之间，铁渣和锰渣表面呈正电性，以负离子存在的砷通过静电吸引力的作用到达渣表面，与Mn-OH、α-FeOOH和α-Fe₂O₃发生化学反应形成内层配位络合物，在水泥、激发剂、外加剂共同作用下对砷及其他重金属进行固化，混合浇筑或振动压制成砖，经固化养护即得抗压强度高、金属浸出率低的建筑砖。

一种高砷重金属污泥和铁锰渣综合利用的方法，具体步骤为：

（1）将铁渣破碎至粒径不大于2mm，加水混匀，在温度为70~95℃、密封条件下，恒温恒湿养护3~ 8h后冷却至室温得到预处理铁渣；

（2）将锰渣破碎至粒径不大于2mm，加水混匀，在温度为70~95℃、密封条件下，恒温恒湿养护3~ 8h后冷却至室温得到预处理锰渣；

（3）将高砷重金属污泥、水泥、步骤（1）所得预处理铁渣、步骤（2）所得预处理锰渣、激发剂、外加剂混合均匀得到混合物料；

（4）将酸性水溶液加入到步骤（3）所得混合物料中并混合均匀，压制成型；

（5）在温度为25~95℃、湿度10~60%的条件下，将步骤（4）所得压制产物进行恒温恒湿养护8~14h即得高强度固化砖；

所述步骤（1）中铁渣为热焖钢渣或热泼钢渣，水与铁渣的质量比为(0.12~0.2 ):1；

所述步骤（2）中水与锰渣的质量比为(0.2~0.28 ):1；