[发明专利]一种铜渣/水泥复合胶凝材料固化含砷污泥的方法

说明书

本发明涉及一种铜渣/水泥复合胶凝材料固化含砷污泥的方法，属于重金属污染治理技术领域。本发明将铜渣粉和水泥混合均匀得到混合物A；搅拌条件下，将混合物A加入到去离子水中混合均匀得到混合物B；将混合物B与含砷污泥搅拌混合均匀得到混合物C；将混合物C置于温度为40～50℃条件下老化1～3h，然后倒入模具中成型得到成型块，成型块脱模后自然养护7～28d。本发明中的铜渣含有大量的Si元素，可优化凝胶的稠度，同时使得含砷固化块的抗压强度增大，提高含砷污泥的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种铜渣/水泥复合胶凝材料固化含砷污泥的方法，属于重金属污染治理技术领域。

背景技术

目前，通过现有技术对含砷废水进行处理后，砷等有害物质大多转移到污泥中，因此，对含砷污泥的安全处理与处置研究，有重要的现实意义。铜渣是炼铜过程中产生的渣，属有色金属渣的一种。铜渣由Fe、Si、O等元素组成，我国是铜矿资源的消费大国，铜的消耗量非常大，与此同时，以火法为主的铜生产中，每生产1t铜将产出2～3t渣，铜渣数量大，开发含铜渣的资源化综合利用技术具有十分重要意义。

含砷污泥的处理方法有湿法处理、火法处理和固化处理等多种方法。湿法处理能耗低、污染低、效率高，但操作步骤繁琐；火法处理工艺简单，生产稳定效率高，但会产生二次污染。所以含砷污泥最常使用的方法是固化。固化方法中常采用硅酸盐水泥法，但是此法成本较高，不利于企业大规模使用。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种铜渣/水泥复合胶凝材料固化含砷污泥的方法，本发明中的铜渣含有大量的Si元素，可优化凝胶的稠度，同时使得含砷固化块的抗压强度增大，提高含砷污泥的稳定性。

一种铜渣/水泥复合胶凝材料固化含砷污泥的方法，具体步骤如下：

(1)分别将铜渣和水泥进行研磨后过筛得到铜渣粉和水泥粉；

(2)将步骤(1)铜渣粉和水泥粉混合均匀得到混合物A；

(3)搅拌条件下，将步骤(2)混合物A加入到去离子水中混合均匀得到混合物B；

(4)将步骤(3)混合物B与含砷污泥搅拌混合均匀得到混合物C；

(5)将步骤(4)混合物C置于温度为40～50℃条件下老化1～3h，然后倒入模具中成型得到成型块，成型块脱模后自然养护7～28d。

所述步骤(2)铜渣粉和水泥粉的质量比为(1～1.5):4。

所述步骤(3)混合物A与去离子水的固液比g:mL为1:(0.4～0.5)。

所述步骤(4)含砷污泥与混合物B的质量比为1:(1～2)，含砷污泥中砷含量为105～136mg/L。

铜渣/水泥复合胶凝材料固化含砷污泥的原理：铜渣中含有大量Fe和Si，水泥中含有大量的Ca和Si，在铜渣和水泥水化过程中，其中的Ca和Si会发生反应，形成C-S-H凝胶，这种凝胶具有致密结构，可以将污泥牢牢包裹住。同时，适当加入铜渣还会有Fe(OH)₃/Fe(OH)₂凝胶生成凝胶的形成，致使固砷材料结构紧密、强度提高，可降低砷迁移能力和浸出毒性，起到稳定有害污染物的作用。

本发明的有益效果是：

本发明中的铜渣含有大量的Si元素，可优化凝胶的稠度，与水泥协同固化可使含砷固化块的抗压强度增大，增强含砷污泥的稳定性，减少砷在环境中的扩散和危害。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。