[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN109574597A - 一种用于固化/稳定化含重金属固体废物的塑性混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种用于固化/稳定化含重金属固体废物的塑性混凝土及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109574597A
CN109574597A CN201910056096.6A CN201910056096A CN109574597A CN 109574597 A CN109574597 A CN 109574597A CN 201910056096 A CN201910056096 A CN 201910056096A CN 109574597 A CN109574597 A CN 109574597A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plastic concrete
heavy metal
parts
water
clay
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910056096.6A
Other languages
English (en)
Inventor
江家齐
曾广庆
任卫东
潘正现
朱新宇
黄可周
黎里静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi Academy Of Environmental Sciences Environmental Protection Co Ltd
Guangxi Silver Billion New Material Co Ltd
Guangxi Lisaiko Resources Comprehensive Utilization Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangxi Academy Of Environmental Sciences Environmental Protection Co Ltd
Guangxi Silver Billion New Material Co Ltd
Guangxi Lisaiko Resources Comprehensive Utilization Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangxi Academy Of Environmental Sciences Environmental Protection Co Ltd, Guangxi Silver Billion New Material Co Ltd, Guangxi Lisaiko Resources Comprehensive Utilization Technology Co Ltd filed Critical Guangxi Academy Of Environmental Sciences Environmental Protection Co Ltd
Priority to CN201910056096.6A priority Critical patent/CN109574597A/zh
Publication of CN109574597A publication Critical patent/CN109574597A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于固化/稳定化含重金属固体废物的塑性混凝土及其制备方法,本发明的塑性混凝土:工业固体废渣30‑97份,水泥1‑15份,膨润土1‑10份,粘土0‑40份,细骨料0‑40份,外加剂0‑5份。进行配料、搅拌、碾压、养护制成塑性混凝土。本发明以对环境有危害的工业固体废渣为原料制成塑性混凝土,将其中有害的重金属加以固化、稳定化,重金属离子和其他有害毒物的溶出低于国家标准,材料还具有良好物理强度、低渗透系数、低干收缩率等的特性。处理过程能耗低、扩容积比低、固化/稳定化过程工艺简单、容易操作、固化剂廉价易得、处理费用低等优点。将工业固体废弃物资源化综合利用,如建设用地的回填或公路工程路基等工程应用等,即消除了工业废渣的污染,还具有经济效益和社会效益。

Description

一种用于固化/稳定化含重金属固体废物的塑性混凝土及其 制备方法
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域,尤其是以用工业废渣制备塑性混凝土固化/稳定化废渣中重金属的方法。
背景技术
普通混凝土是以水泥为胶凝材料,以沙石为骨料,加水拌制成水泥混凝土,在其凝固后形成强度高、耐久性好的人工石材,由于其原料来源丰富,成本低,是一种广泛应用的工程材料。但是由于其抗折强度低、弹性模量高,低极限应变值等,是一种脆性材料。当普通混凝土用于固化/稳定化废渣中重金属时,由于普通混凝土高弹模、低应变值的特性,容易在外部和内部应力作用下产生碎裂,使大体积的混凝土遭到破坏,固化在混凝土中重金属容易重新溶出,从而降低其固化/稳定化重金属的效果。
虽然在普通混凝土中的水泥,在水化和凝固过程中,能吸附和固化很多种重金属离子,但是水泥用量大,固化重金属离子后的混凝土体积增容比大,成本较高;加上其高弹模,低应变值的特性,使大体积混凝土防渗性能较差,也影响其在环保领域大规模应用。
塑性混凝土是一种水泥用量低,并掺有较多的膨润土,粘土等材料的高水胶比,大流动性的混凝土,它具有低强度、低弹模和大应变、低渗透系数的柔性材料,大量应用于水利工程的防渗透应用。在20世纪50年代国外首次出现使用塑性混凝土作为防渗透墙体材料,1989年我国在福建水口水电站应用成功后,在国内几十年来已普遍在大中小型的水利水电工程中推广应用,取得积极的成效,塑性混凝土已成为水利水电工程中主要防渗材料。
在塑性混凝土中,水泥作为胶凝和固结材料,膨润土作为遇水吸水膨胀降低塑性混凝土渗透系数的材料。这两种材料在塑性混凝土水化过程中水泥的C-S-H水化硅酸钙凝胶和膨润土的蒙脱石的两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体的层状硅酸铝结构,都能吸附和固化重金属离子和其他毒物。但是作为水利水电工程防渗用的塑性混凝土要求具有高水胶比、高流动度、高坍落度等技术指标,造成塑性混凝土内部存在大量的吸附水。当内部吸附水减少,或失去这种吸附水时,在内部应力作用下,混凝土会产生较大的干缩裂,使混凝土遭到破坏,塑性混凝土主要用于常有水存在的场合作防渗材料使用。目前国内外尚未见在容易失水的自然环境中,将塑性混凝土用作固化/稳定化重金属离子的环境保护材料使用的相关技术文献的报导。
发明内容
针对现有的以普通水泥来固化/稳定化废渣中重金属的技术方法中存在的缺陷问题,本发明提供了一种用于固化/稳定化含重金属固体废物的塑性混凝土及其制备方法,本发明的技术方案如下:
1、一种用于固化/稳定化含重金属固体废物的塑性混凝土,其特征在于包含以下重量份的物料成分:
含重金属的工业固体废渣30-97份;
水泥1-15份;
膨润土1-10份;
粘土0-40份;
细骨料0-40份;
外加剂0-5份;
所述用于固化/稳定化含重金属固体废物塑性混凝土的制备步骤是:
(1)将含重金属的工业固体废渣晾干,剔除粗颗粒的杂质;
(2)按配比分别称取废渣、水泥、膨润土、粘土、细骨料、外加剂;
(3)将称好的废渣、水泥、膨润土、粘土、细骨料先加入搅拌机内搅拌;
(4)将外加剂溶入水中再加入搅拌机内同先搅拌的配料一起继续拌合,各组分混合均匀;
(5)将拌合后的物料进行碾压,养护,形成用于固化/稳定化含重金属固体废物塑性混凝土。
2、根据技术方案1所述的塑性混凝土,其特征在于:其特征在于:所述的外加剂包含有聚合氯化铝(PAC)和/或重金属捕捉剂(HMC-M1)、硫酸亚铁,此外还含有凝胶剂。
3、根据技术方案2所述的塑性混凝土,其特征在于:所述的凝胶剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠。
4、根据技术方案1-3所述的塑性混凝土,其特征在于,所述的含重金属的工业固体废渣为红土镍矿硫酸湿法炼镍的综合渣。
5、根据技术方案1-4中,所述的水泥,为普通硅酸盐水泥PO42.5。
6、根据技术方案1-5中,所述的膨润土为钙基膨润土,其技术指标吸蓝量(g/100g)≥20,过筛率(75μm干筛)≥85%,膨胀系数(ml/2g)≥5,含水量≤3%。
7、根据技术方案2-6中,所述的聚合氯化铝(PAC)其技术指标:氧化铝(AL2O3)的质量分数≥28%,盐基度30.0-95%,水不溶物的质量分数<0.4%,PH值3.5-5。
8、根据技术方案1-7中,所述的粘土为自然形成的粘土,其技术指标:粘粒含量的质量分数≥45%,塑性指数≥17,含砂量<5%,粘土的配比重量份数由湿粘土折算成干燥粘土。
9、根据技术方案的1-8中,所述的细骨粉为天然砂或人工砂,细度模数为1.6-3.7,细骨料配比重量份数由湿砂折算成干燥砂。
10、根据技术方案1所述的塑性混凝土,其特征在于:塑性混凝土的制备步骤中,将拌合料均匀卸出,运至施工现场堆放,用铲运车及挖掘机将拌合料摊平至一定高度,先用有履带的挖掘机用履带进行碾压2道,再用轮碾压路机碾压3-5道,压实度≥90%以上,从配料到压实在5个小时内完成,压实后24小时内不接触水,压实24小时后再洒水进行28天的自然养护。
11、根据技术方案1所述的塑性混凝土,其特征在于:塑性混凝土的制备步骤中,水的加入量的是将各项原料拌合碾压后,为达到压实度>90%,而进行土工击实试验后计算出最佳含水率所需加入的水量。压实度的计算为:物料压实后的干密度与土工击实试验时计算出的最大干密度之比。
本发明用的水泥为塑性混凝土的胶凝材料,使塑性混凝土形成物理性能良好的胶结体;同时也是重金属离子的固化剂,水泥的水化硅酸钙的凝胶可以吸附和固化重金属离子。膨润土是胶结材料的膨胀剂,当膨润土被水泥胶结后遇水发生膨胀,阻塞胶结材料内部孔洞和毛细管,使胶结材料体有较低的渗透系数,提高防渗性能;同时膨润土蒙脱石层状硅酸铝结构,遇水后也可以吸附重金属离子和有机毒物,并且与水泥胶凝材料胶结固化后重金属离子和有机毒物不再溶于水。外加剂聚合氯化铝是一种新型的无机高分子净水剂,可吸附水泥胶凝材料和膨润土难于吸附的重金属离子和有机毒物,如Cr6+等,其絮凝体吸附重金属离子和有机毒物后,与水泥胶凝材料固结不再溶于水,本发明在配料中外加剂聚合氯化铝或硫酸亚铁,是加强和稳定固化重金属离子和其它毒物的作用;重金属捕捉剂HMC-M1是一种高效重金属螯合剂,能够在较宽的pH范围内与各种重金属离子(铜、镍、铅、锌、镉等)形成不溶性的螯合沉淀,从而强化固化/稳定化重金属的效果;羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠等凝胶剂既能吸附重金属离子又能增加塑性混凝土的粘塑性,利于塑性混凝土施工压实。
本发明的有益效果:
(1)塑性混凝土是一种水泥用量低,并掺有大量膨润土、粘土等材料的高水胶比,大流动性和大应变的柔性材料,大量应用于水利工程的防渗应用。但是在缺水的场合,由于传统塑性混凝土由于高水胶比,混凝土干收缩率大,应用比较困难。本专利是以工业固体废渣为主要材料,掺少量水泥、膨润土等材料的低水胶比,无流动性,无坍落度的半干式碾压混凝土,这种混凝土由于水胶比低,干收缩率低,渗透系数低,可在缺水的自然环境中应用的大极限应变值的,为固化/稳定化重金属离子等毒物的理想材料,是一种新型的环保材料。可减少堆放废渣占用的宝贵土地资源,保护环境。
(2)本发明专利在工业固体废渣固化/稳定化处时过程中材料能耗低,容积比低,工艺简单,便于操作,固化剂来源丰富,价廉易得,处理费用低廉,可在建设用地回填、公路路基等作工程材料大规模的使用,节约自然资源。
附图说明
图1为本发明固化/稳定化含重金属固体废物塑性混凝土拌合过程流程图:
设备配置说明,图1中
1为三仓配料机;2为配料皮带机;3为配料皮带输送机;4为水泥圆筒库:5为螺旋配料机;6为膨润土粉圆筒库;7为螺旋配料机;8为上水阀门;9为水搅拌罐;10为水泵;11为加水阀门;12为流量计;13为双轴搅拌机;14为拌合料皮带输送机;15为拌合料装车料斗;16为外加剂入口;17为计量水入口;18为拌合料;19为原料入口。
拌合流程说明:
将原料(如矿渣、粘土等)装入1三仓配料机的料仓,按工艺要求,通过2配料皮带机将所需的原料定量和均匀地通过3配料皮带输送机进入13双轴搅拌机;按工艺要求配入的水泥和膨润土等粉料,分别从4水泥圆筒库和6膨润土圆筒库通过配套的5、7螺旋配料机定量和均匀加入13双轴搅拌机;配料所需的水经计算后通过8上水阀门加入9水搅拌罐内,再加入一定量的外加剂到水中,经充分搅拌溶化后通过10水泵、11加水阀门和12流量计定量和均匀加入13双轴搅拌机,与原料、水泥和膨润土等配料充分拌合后,通过14拌合料皮带输送机输送至15拌合料装车料斗,通过机械运往施工地点。拌合料在施工地点按相关技术规程碾压压实和养护后,形成本发明的塑性混凝土。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述,但不应认为是对本发明的保护范围和应用范围的限制。
实施例1
本发明的用综合渣为主要原料制作的固化/稳定化重金属离子的塑性混凝土是由以下重量份的原料组成:综合渣88份、水泥8份、膨润土4份。
所述的综合渣,是由红土镍矿用硫酸湿法工艺提炼镍、钴的生产过程中产生的堆浸渣、酸浸出液除铁等杂质产生的浸出渣和废水除镁产生的钙镁渣,加少量石灰一起混合堆放在露天堆场形成综合渣。综合渣由下列的化学成份质量百分比(%)组成:Ni0.4,Co0.07,Mn0.079,Zn0.05,Fe18.53,Cu0.04,Cd0.004,Cr0.34,Na2.55,Mg1.83,Ca1.46,Pb0.002,Cl0.23,SiO234.73,AL1.3,K0.07,S6.70,烧失量18.53。吸附自由水40-50%。综合渣重量是由湿渣折成干燥渣的重量,堆积密度1.25g/cm3,塑性指数19左右。
本发明用综合渣为主要原料制备固化/稳定化重金属离子的塑性混凝土的方法步骤如下:
(1)将综合渣晾干至含水量30%左右;
(2)将综合渣中≥40mm的粗颗粒剔除,利于塑性混凝土搅拌和碾压压实;
(3)将按配比的综合渣、水泥、膨润土先放入搅拌机内搅拌;
(4)配比所需的水加入量的计算是将各项原料拌合碾压后,为达到压实度>90%,而进行土工击实试验后计算出最佳含水率所需加入的水量,最终确定水胶比为0.4,再加入搅拌机内同配料充分拌合;
(5)将拌合料均匀卸出,运至施工现场堆放,用铲运车及挖掘机将拌合料摊平至一定高度,先用有履带的挖掘机用履带进行碾压2道,再用轮碾压路机碾压3-5道,压实度≥90%以上,从配料到压实在5个小时内完成,压实后24小时内不接触水,压实24小时后再洒水进行28天的自然养护。
(6)拌合料碾压压实施工不得在下雨天气和低于低于5℃的气候进行,拌合料压实后24小时内不得接触水,必须设有防水的临时设施防水,24小时后可洒水进行自然养护,经自然养护28天后,形成物理性能良好的固化/稳定化重金属离子的塑性混凝土。
实施例2
本发明的用综合渣为主要原料制作的固化/稳定化重金属离子的塑性混凝土由以下重量比的原料组成:综合渣92份、水泥5份、膨润土3份,外加剂聚合氯化铝0.5份。
所述的综合渣,是由红土镍矿用硫酸湿法工艺提炼镍、钴的生产过程中产生的堆浸渣、酸浸出液除铁等杂质产生的浸出渣和废水除镁产生的钙镁渣,加少量石灰一起混合堆放在露天堆场形成综合渣。综合渣由下列的化学成份质量百分比(%)组成:Ni0.4,Co0.07,Mn0.079,Zn0.05,Fe18.53,Cu0.04,Cd0.004,Cr0.34,Na2.55,Mg1.83,Ca1.46,Pb0.002,Cl0.23,Sio234.73,AL1.3,K0.07,S6.70,烧失量18.53。吸附自由水40-50%。综合渣重量是由湿渣折成干燥渣的重量,堆积密度1.25g/cm3,塑性指数19左右。
本发明用综合渣为主要原料制备固化/稳定化重金属离子的塑性混凝土的方步聚如下:
(1)将综合渣晾干至含水量30%左右;
(2)将综合渣中≥40mm的粗颗粒剔除,利于塑性混凝土搅拌和碾压压实;
(3)将按配比的综合渣、水泥、膨润土先放入搅拌机内搅拌;
(4)将配比称取聚合氯化铝(PAC)先溶于配比所需的水中,配比所需的水加入量的计算是将各项原料拌合碾压后,为达到压实度>90%,而进行土工击实试验后计算出最佳含水率所需加入的水量,最终确定水胶比为0.42,再加入搅拌机内同配料充分拌合;
(5)将拌合料均匀卸出,运至施工现场堆放,用铲运车及挖掘机将拌合料摊平至一定高度,先用有履带的挖掘机用履带进行碾压2道,再用轮碾压路机碾压3-5道,压实度≥90%以上,从配料到压实在5个小时内完成,压实后24小时内不接触水,压实24小时后再洒水进行28天的自然养护。
(6)拌合料碾压压实施工不得在下雨天气和低于低于5℃的气候进行,拌合料压实后24小时内不得接触水,必须设有防水的临时设施防水,24小时后可洒水进行自然养护,经自然养护28天后,形成物理性能良好的固化/稳定化重金属离子的塑性混凝土。
实施例3
本发明用综合渣为主要原料制作固化/稳定化重金属离子的塑性混凝土由以下重量比的原料组成:综合渣72份,水泥5份,膨润土3份,粘土20份,外加剂聚合氯化铝0.5份,金属捕捉剂(HMC-M1)0.1份。
所述的综合渣,是由红土镍矿用硫酸湿法工艺提炼镍、钴的生产过程中产生的堆浸渣、酸浸出液除铁等杂质产生的浸出渣和废水除镁产生的钙镁渣,加少量石灰一起混合堆放在露天堆场形成综合渣。综合渣由下列的化学成份质量百分比(%)组成:Ni0.4,Co0.07,Mn0.079,Zn0.05,Fe18.53,Cu0.04,Cd0.004,Cr0.34,Na2.55,Mg1.83,Ca1.46,Pb0.002,Cl0.23,Sio234.73,AL1.3,K0.07,S6.70,烧失量18.53。吸附自由水40-50%。综合渣重量是由湿渣折成干燥渣的重量,堆积密度1.25g/cm3,塑性指数19左右。
所述的粘土为自然的形成粘土。其技术指标:粘粒含量的质量分数≥45%,塑性指数≥17,粘粒含砂量<5%,粘土的配比重量份数由湿粘土折算成干燥粘土。
本发明用综合渣为主要原料制备固化/稳定化重金属离子的塑性混凝土的方法和步聚如下:
(1)将综合渣晾干至含水量30%左右,粘土晾干至15%左右;
(2)将综合渣中≥40mm的粗颗粒剔除,利于塑性混凝土搅拌和碾压压实;
(3)将按配比的综合渣、水泥、膨润土、粘土先放入搅拌机内搅拌;
(4)将配比称取聚合氯化铝(PAC),金属捕捉剂(HMC-M1)先溶于配比所需的水中,配比所需的水加入量的计算是将各项原料拌合碾压后,为达到压实度>90%,而进行土工击实试验后计算出最佳含水率所需加入的水量,最终确定水胶比为0.37,再加入搅拌机内同配料充分拌合;
(5)将拌合料均匀卸出,运至施工现场堆放,用铲运车及挖掘机将拌合料摊平至一定高度,先用有履带的挖掘机用履带进行碾压2道,再用轮碾压路机碾压3-5道,压实度≥90%以上,从配料到压实在5个小时内完成,压实后24小时内不接触水,压实24小时后再洒水进行28天的自然养护。
(6)拌合料碾压压实施工不得在下雨天气和低于5℃的气候进行,拌合料压实后24小时内不得接触水,必须设有防水的临时设施防水,24小时后可洒水进行自然养护,经自然养护28天后,形成物理性能良好的固化/稳定化重金属离子的塑性混凝土。
实施例4
本发明用综合渣为主要原料制作固化/稳定化重金属离子的塑性混凝土由以下的重量比的原料组成:综合渣72份,水泥5份,膨润土3份,细骨料(砂)20份,外加剂聚合氯化铝0.5份,硫酸亚铁0.5份,羧甲基纤维素钠0.2份,聚丙烯酸钠0.1份。
所述的综合渣,是由红土镍矿用硫酸湿法工艺提炼镍、钴的生产过程中产生的堆浸渣、酸浸出液除铁等杂质产生的浸出渣和废水除镁产生的钙镁渣,加少量石灰一起混合堆放在露天堆场形成综合渣。综合渣由下列的化学成份质量百分比(%)组成:Ni0.4,Co0.07,Mn0.079,Zn0.05,Fe18.53,Cu0.04,Cd0.004,Cr0.34,Na2.55,Mg1.83,Ca1.46,Pb0.002,Cl0.23,Sio234.73,AL1.3,K0.07,S6.70,烧失量18.53。吸附自由水40-50%。综合渣重量是由湿渣折成干燥渣的重量,堆积密度1.25g/cm3塑性指数19左右。
所述的细骨料(砂)是天然或人工砂,细度模数1.6-3.7。细骨料配比重量份数由湿基折成干燥基。
本发明用综合渣为主要原料制备固化/稳定化重金属离子的塑性混凝土的方法和步聚如下:
(1)将综合渣晾干至含水量30%左右;
(2)将综合渣中≥40mm的粗颗粒剔除,利于塑性混凝土搅拌和碾压压实;
(3)将按配比的综合渣、水泥、膨润土、砂先放入搅拌机内搅拌;
(4)将配比称取外加剂先溶于配比所需的水中,配比所需的水加入量的计算是将各项原料拌合碾压后,为达到压实度>90%,而进行土工击实试验后计算出最佳含水率所需加入的水量,最终确定水胶比为0.45,再加入搅拌机内同配料充分拌合;
(5)将拌合料均匀卸出,运至施工现场堆放,用铲运车及挖掘机将拌合料摊平至一定高度,先用有履带的挖掘机用履带进行碾压2道,再用轮碾压路机碾压3-5道,压实度≥90%以上,从配料到压实在5个小时内完成,压实后24小时内不接触水,压实24小时后再洒水进行28天的自然养护。
(6)拌合料碾压压实施工不得在下雨天气和低于低于5℃的气候进行,拌合料压实后24小时内不得接触水,必须设有防水的临时设施防水,24小时后可洒水进行自然养护,经自然养护28天后,形成物理性能良好的固化/稳定化重金属离子的塑性混凝土。
将本发明的塑性混凝土经28d自然养护后,按HJ557-2010《固体废物浸出性毒性浸出方法-水平振荡法》要求,进行制取塑性混凝土浸出液。
将浸出液进行塑性混凝土重金属离子溶出检测。
表1实施例中塑性混凝土浸出液重金属离子浓度检测表
表1(单位ppm)
本发明的固化/稳定化重金属离子的塑性混凝土按JTGE51-2009《公路工程无机结合材料稳定材料试验规程》和水利部颁布的行业标准SL237-014-1999规程要求,进行了土工力学性能的检测。
表2实施例中塑性混土工力学性能检测表
表2
表3:实施例在20℃,相对湿度60%的干收缩室内干收缩应变表
表3
表4:实例在45℃烘干箱内干收缩应变表
表4
试验结果表明,采用本发明制作的工业固体废渣(红土镍矿硫酸湿法提炼镍、钴后的综合废渣)为主要原料的塑性混凝土,固化重金属离子效果好,各项技术指标均优于国家标准指标;各种物理性能的指标良好和稳定,不污染环境的新型的环境保护的材料,可消除环境污染和节约自然资源。同时本发明的技术在工业固体废渣处理过程中,材料能耗低,容积比低,工艺简单,便于操作,固化剂来源丰富,价廉易得,处理费用低廉。在处理和消除工业固体废弃物对环境造成污染,有十分积极的作用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下,可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形,本发明的范围由所附的根据技术方案及等同物限定。

Claims (11)

1.一种用于固化/稳定化含重金属固体废物的塑性混凝土,其特征在于包含以下重量份的物料成分:
含重金属的工业固体废渣30-97份;
水泥1-15份;
膨润土1-10份;
粘土0-40份;
细骨料0-40份;
外加剂0-5份;
所述用于固化/稳定化含重金属固体废物塑性混凝土的制备步骤是:
(1)将含重金属的工业固体废渣晾干,剔除粗颗粒的杂质;
(2)按配比分别称取废渣、水泥、膨润土、粘土、细骨料、外加剂;
(3)将称好的废渣、水泥、膨润土、粘土、细骨料先加入搅拌机内搅拌;
(4)将外加剂溶入水中再加入搅拌机内同先搅拌的配料一起继续拌合,各组份混合均匀;
(5)将拌合后的物料进行碾压,养护,形成用于固化/稳定化含重金属固体废物塑性混凝土。
2.如权利要求1所述的塑性混凝土,其特征在于:所述的外加剂包含有聚合氯化铝(PAC)和/或重金属捕捉剂(HMC-M1)、硫酸亚铁,此外还含有凝胶剂。
3.如权利要求2所述的塑性混凝土,其特征在于:所述的凝胶剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠。
4.权利要求1-3所述的塑性混凝土,其特征在于,所述的含重金属的工业固体废渣为红土镍矿硫酸湿法炼镍的综合渣。
5.权利要求1-4中,所述的水泥,为普通硅酸盐水泥PO42.5。
6.权利要求1-5中,所述的膨润土为钙基膨润土,其技术指标吸蓝量(g/100g)≥20,过筛率(75μm干筛)≥85%,膨胀系数(ml/2g)≥5,含水量≤3%。
7.权利要求2-6中,所述的聚合氯化铝(PAC)其技术指标:氧化铝(AL2O3)的质量分数≥28%,盐基度30.0-95%,水不溶物的质量分数<0.4%,PH值3.5-5。
8.权利要求1-7中,所述的粘土为自然形成的粘土,其技术指标:粘粒含量的质量分数≥45%,塑性指数≥17,含砂量<5%,粘土的配比重量份数由湿粘土折算成干燥粘土。
9.权利要求的1-8中,所述的细骨粉为天然砂或人工砂,细度模数为1.6-3.7,细骨料配比重量份数由湿砂折算成干燥砂。
10.如权利要求1所述的塑性混凝土,其特征在于:塑性混凝土的制备步骤中,将拌合后的物料均匀卸出,送至施工现场堆放,用铲运车及挖掘机将拌合料摊平至一定高度,先用有履带的挖掘机用履带进行碾压2道,再用轮碾压路机碾压3-5道,压实度≥90%以上,从配料到压实在5个小时内完成,压实后24小时内不接触水,压实24小时后再洒水进行28天的自然养护。
11.如权利要求1所述的塑性混凝土,其特征在于:塑性混凝土的制备步骤中,水的加入量的计算是将各项原料拌合碾压后,为达到压实度>90%,而进行土工击实试验后计算出最佳含水率所需加入的水量。压实度的计算为:物料压实后的干密度与土工击实试验时计算出的最大干密度之比。
CN201910056096.6A 2019-01-21 2019-01-21 一种用于固化/稳定化含重金属固体废物的塑性混凝土及其制备方法 Pending CN109574597A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910056096.6A CN109574597A (zh) 2019-01-21 2019-01-21 一种用于固化/稳定化含重金属固体废物的塑性混凝土及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910056096.6A CN109574597A (zh) 2019-01-21 2019-01-21 一种用于固化/稳定化含重金属固体废物的塑性混凝土及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109574597A true CN109574597A (zh) 2019-04-05

Family

ID=65917402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910056096.6A Pending CN109574597A (zh) 2019-01-21 2019-01-21 一种用于固化/稳定化含重金属固体废物的塑性混凝土及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109574597A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109896794A (zh) * 2019-04-24 2019-06-18 贵州净界科技有限公司 一种利用锰污染粘土所制备的路基复合材料及其制备方法
CN110903016A (zh) * 2019-11-01 2020-03-24 四川格英达环保科技有限公司 一种钻井水基泥浆干化剂
CN111423178A (zh) * 2020-04-02 2020-07-17 成都松立建材有限责任公司 一种新型环保混凝土及其制备工艺
CN111825794A (zh) * 2020-07-27 2020-10-27 中国石油大学(华东) 水凝胶、水泥浆及固井水泥固化有害金属离子的方法
CN115321910A (zh) * 2022-08-16 2022-11-11 中交第二航务工程局有限公司 利用工业废渣制备的塑性混凝土材料
CN115925377A (zh) * 2022-02-15 2023-04-07 广东泉兴生态科技有限公司 一种钢渣基固化剂及其在含镍污染土壤固化中的应用
CN115925311A (zh) * 2022-12-20 2023-04-07 沈阳泰丰特种混凝土有限公司 一种改善铁尾矿砂混凝土和易性调节剂及混凝土制备方法
CN117602917A (zh) * 2024-01-22 2024-02-27 中建八局西南建设工程有限公司 一种固废基复合固化剂及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106116317A (zh) * 2016-06-30 2016-11-16 中国水利水电第五工程局有限公司 一种高塑性混凝土及控制其拌合性能的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106116317A (zh) * 2016-06-30 2016-11-16 中国水利水电第五工程局有限公司 一种高塑性混凝土及控制其拌合性能的方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
丛蔼森: "《地下连续墙的设计施工与应用》", 28 February 2001, 中国水利水电出版社 *
刘建坤等: "《路基工程》", 31 August 2006, 中国建筑工业出版社 *
王可等: ""膨润土-污泥基生态混凝土的制备"", 《非金属矿》 *
第1版: "《工业固体废物处理与处置》", 30 June 2017, 河南科学技术出版社 *
舒万艮: "《有色金属精细化工》", 31 December 1995, 中南工业大学出版社 *
邵赛等: "聚丙烯酸系树脂吸附重金属的研究进展", 《湖南农业科学》 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109896794B (zh) * 2019-04-24 2021-11-30 贵州净界科技有限公司 一种利用锰污染粘土所制备的路基复合材料及其制备方法
CN109896794A (zh) * 2019-04-24 2019-06-18 贵州净界科技有限公司 一种利用锰污染粘土所制备的路基复合材料及其制备方法
CN110903016A (zh) * 2019-11-01 2020-03-24 四川格英达环保科技有限公司 一种钻井水基泥浆干化剂
CN111423178A (zh) * 2020-04-02 2020-07-17 成都松立建材有限责任公司 一种新型环保混凝土及其制备工艺
CN111423178B (zh) * 2020-04-02 2021-10-29 成都松立建材有限责任公司 一种环保混凝土及其制备工艺
CN111825794B (zh) * 2020-07-27 2022-07-22 中国石油大学(华东) 水凝胶、水泥浆及固井水泥固化有害金属离子的方法
CN111825794A (zh) * 2020-07-27 2020-10-27 中国石油大学(华东) 水凝胶、水泥浆及固井水泥固化有害金属离子的方法
CN115925377A (zh) * 2022-02-15 2023-04-07 广东泉兴生态科技有限公司 一种钢渣基固化剂及其在含镍污染土壤固化中的应用
CN115321910A (zh) * 2022-08-16 2022-11-11 中交第二航务工程局有限公司 利用工业废渣制备的塑性混凝土材料
CN115925311A (zh) * 2022-12-20 2023-04-07 沈阳泰丰特种混凝土有限公司 一种改善铁尾矿砂混凝土和易性调节剂及混凝土制备方法
CN115925311B (zh) * 2022-12-20 2024-05-24 沈阳泰丰特种混凝土有限公司 一种改善铁尾矿砂混凝土和易性调节剂及混凝土制备方法
CN117602917A (zh) * 2024-01-22 2024-02-27 中建八局西南建设工程有限公司 一种固废基复合固化剂及其制备方法
CN117602917B (zh) * 2024-01-22 2024-03-22 中建八局西南建设工程有限公司 一种固废基复合固化剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109574597A (zh) 一种用于固化/稳定化含重金属固体废物的塑性混凝土及其制备方法
CN104211313B (zh) 一种磷石膏基胶凝材料及在矿山尾矿充填中的应用
CN110451864A (zh) 磷石膏免烧陶粒轻集料及其制备方法
CN114525136B (zh) 赤泥基土壤固化剂及其制备方法
CN102503205A (zh) 一种制备电解锰渣砖的新配方和工艺方法
CN106698984A (zh) 电石渣固废物作为矿用填充凝胶材料原料的应用、填充凝胶材料及填充材料
CN103319067B (zh) 一种环保型淤泥固化方法
CN106904816A (zh) 一种盾构废泥浆快速脱水固化的调理剂及其制备方法和应用方法
CN108203281A (zh) 一种微膨胀注浆材料及其制备方法
CN113145606B (zh) 生活垃圾焚烧飞灰资源化利用的膏体料浆制备方法
CN111205035B (zh) 一种赤泥协同废水制备的回填料及其制备方法和应用
CN107032699A (zh) 盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法
CN108706902A (zh) 一种磷石膏压固成岩剂及其制备方法与应用
CN113149377A (zh) 一种脱水污泥固化剂、制备方法与使用方法
CN103342527A (zh) 一种废弃混凝土再生隧道背衬注浆材料及其制备方法
CN103965918A (zh) 一种水淬锰渣软土固化剂
CN109400080B (zh) 一种无机固化粉煤灰充填材料及其制备方法
CN108821711A (zh) 一种护坡用植生型生态混凝土及其制备方法
CN109679660A (zh) 一种重金属污染土壤的固化方法
CN111410496A (zh) 一种道路基层材料及其制备方法
CN111732356A (zh) 一种低毒磷石膏基高强人造骨料及其制备方法
CN107473660A (zh) 一种高强度渗硫铁尾矿混凝土砌块及其制备和应用
CN114163174A (zh) 一种固废基改性胶结材料及其应用
Wu et al. Synergistic preparation of geopolymer using electrolytic manganese residue, coal slag and granulated blast furnace slag
CN108409215A (zh) 一种延性淤泥地质聚合物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination