固化法处理含砷废渣的实验研究

来源 :沈阳化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mmcemil
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砷元素通常伴生于其它矿石中,并多以冶炼废渣或酸性废水的形式排出。我国将砷列为重点防控的第一类污染物,并且规定在铅锌冶炼行业中砷的排放限值(GB30770-2014)为0.3mg/L。本文所处理的砷酸钙渣为云南某铅锌冶炼厂所产生的污酸水或阳极泥经处理后,其固体废物经钙化处理后的,经过相应处理后才可堆积或填埋。水淬渣为冶炼炉内高温炉渣经水淬后得到的,其砷的浸出浓度值6.87mg/L,本文对其固化性能进行考察。本文采用水泥、沥青/聚乙烯、高温熔融三种固化方法对砷酸钙渣或水淬渣进行固化,对其固化机理进行了探究。对于水泥固化,在研究固化体抗压强度与毒性浸出的基础上引入了粒度分布对其固化效果的影响。其次对于沥青固化,鉴于其毒性浸出结果不理想与固化颗粒分散不易堆存等问题,引入了水泥二次固化,使得实验结果达到预期。最后在高温熔融方面,在加入石英砂的基础上又使用了民用建筑玻璃粉末进行固化,使得成本大幅降低,并对实际工业推广的热力学方面进行计算。实验结果表明:砷酸钙渣与水淬渣可以用水泥固化的方法直接固化处理,砷的浸出浓度在1mg/L以下,固化体可以承受10MPa以上的压强强度,且颗粒粒径对砷的浸出几乎无影响。对于沥青固化,砷酸钙渣与水淬渣的浸出毒性最高分别为3.15mg/L与8.36mg/L,无法满足国家标准(GB 18598-2019)中所要求的砷的浸出浓度不高于1.2mg/L,但当采用水泥进行二次固化后,其毒性浸出值大幅降低,砷酸钙渣与水淬渣的浸出毒性最高分别为0.627mg/L与0.3mg/L。玻璃化处理砷酸钙渣与水淬渣的过程中,当固化体中Na2CO3的含量越高,其融化温度越低,且Si O2含量的增大可以改善固化体的光泽度。当添加建筑玻璃粉末组分比例为2:1:6时砷毒性浸出浓度最低,为1.11mg/L。
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