[发明专利]一种掺混电镀污泥制备粘土砖过程提高重金属固化效果的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化利用领域，具体是涉及一种在掺混电镀污泥制备粘土砖过程中采用添加钾长石和钠长石提高重金属固化效果的方法。

背景技术

电镀污泥是电镀工业生产过程产生的废水经处理后得到的固体废弃物，具有重金属含量高、成分复杂、有机物含量少等特点。1998年我国已将电镀污泥作为典型危险废物列入《国家危险废物名录》；2004年实施的《危险废物经营许可证管理办法》更是对电镀污泥的收集、贮存及处置等进行了严格的规定。然而，随着我省经济快速发展和工业产值的提高，电镀污泥的产量越来越大。由于电镀厂规模小、位置分散、工艺种类复杂等原因，采用回收重金属的技术方法所能处理的电镀污泥量有限；若将电镀污泥交由第三方处置，高昂的处置费用也会给电镀厂带来较大的经济压力。

在高温生产建材(特别是粘土砖、水泥、陶瓷、陶粒等)过程掺入电镀污泥充当部分原料不仅给电镀污泥提供了一条新的出路，而且把需要付费处理的“废物”变成了可产生经济效益的产品原料。特别是在我国，每年的水泥、砖、陶瓷生产量巨大，这对解决电镀污泥的处置提供了一个非常诱人的方向。因此，近几年国内外相关学者对采用电镀污泥制备生态水泥、陶瓷、粘土砖开展了较多的研究。

掺混电镀污泥在高温烧制粘土砖过程中，重金属会与粘土中的SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃反应形成一些稳定的矿物相结构，从而抑制重金属的浸出；另外粘土砖在烧制过程中会形成致密的砖体结构也可以起到包覆重金属减少其浸出风险的作用。虽然掺混电镀污泥高温烧制粘土砖可以起到显著减少重金属浸出的作用，但是当电镀污泥的掺混量提高或者粘土砖的孔隙结构过于发达时，会由于有较多的重金属物相与浸出液接触，导致仍然有很多的重金属被浸出。因此如何在掺混电镀污泥高温烧制粘土砖过程中减少粘土砖的孔隙结构，减少重金属与浸出液的接触面积将是提高重金属固化效果的关键。提高粘土砖压制过程的压强是一种手段，但是粘土和电镀污泥中的有机物在高温下仍然后分解燃烧形成气体，气体从砖体内部往外逸散的过程仍然会在砖体内部形成空隙结构。

钾长石和钠长石是碱金属的硅铝酸盐矿物，其具有熔点低(大约在1100℃)，熔融间隔时间长，熔融粘度高等优点，广泛用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃等应用，然而在掺混电镀污泥制备粘土砖过程中未见相关应用报道。利用钾长石、钠长石熔点低、粘度高的特点，在掺混粘土砖中掺入碎玻璃粉，其在高温条件下软化熔融从而能够起到粘结、填充孔径的作用，从而可以有效降低砖体的空隙结构，达到降低重金属溶出的目的。

本发明意在掺混电镀污泥制备粘土砖过程中加入钾长石、钠长石粉，利用其熔点低的特点，填充、堵塞砖体内部的空隙结构，从而达到大幅降低砖体内部空隙和提高重金属固化的效果的目的。

发明内容

本发明所要解决的问题是掺混电镀污泥高温制备粘土砖过程中重金属固化效果不佳的问题，以钾长石、钠长石粉作为砖体空隙填充剂，通过在粘土砖制备过程加入钾长石、钠长石粉的方法达到减少砖体内部的孔隙和提高电镀污泥的固化效果。具体是一种利用钾长石、钠长石粉提高掺混电镀污泥制备粘土砖过程重金属固化效果的方法。

一种掺混电镀污泥制备粘土砖过程提高重金属固化效果的方法，包括以下步骤：

1.将采集的钾长石和钠长石混合经过球磨机干磨成粉，钾长石和钠长石的添加配比(质量分数)为m(钾长石)/m(钠长石)＝1/4-4/1，球磨时间为18h，将得到的废玻璃粉通过300目的筛子以获得相同粒径大小的废玻璃粉。

2.将采集的电镀污泥和粘土在105℃烘干24h，随后将烘干的电镀污泥和粘土经球磨机中粉碎、磨细，球磨机转速200-500r/min，球磨时间0.5-2h，含铁污泥和粘土通过200目的筛子以获得相同粒径大小的原料。

3.将烘干磨细的电镀污泥和粘土混合，电镀污泥和粘土的质量分数分别为10％和90％，将混合的生料经球磨机混合，球磨时间2-4h。

4.向上述混合好的电镀污泥和粘土混合生料加入磨细的钾长石和钠长石粉，钾长石和钠长石粉的加入量为质量分数10-45％，所得的混合生料再次经球磨混合，球磨混合时间为2-4h。

5.将所得混合生料经制砖机压缩，压缩压强为40-60MPa，圧缩前可往生料中加入少量水以提高其压缩可塑性，水的加入量为生料的7-10％(质量分数)。