一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法与流程
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2021-01-03 17:19:56
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一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法与流程

本发明涉及环保治理领域,具体关于一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法。

背景技术:

目前,国家、省各级管理部门均对危废无机盐无害化处置及资源化利用工艺技术研究及产业化十分重视,积极组织新工艺的研发及应用,各个企业都积极加入工艺研究当中。废水是处理过程中不可避免产生的副产物,如何无害化处理这些产生的废渣,同样是一个很关键的课题。

目前,国内对化工生产中副产渣盐的处理方法主要有四种:(1)洗盐法将渣盐用水或有机溶剂洗涤,尽量洗去渣盐中的杂质,处理后的盐用75于氯碱工业。此法比较适应于杂质含量少且杂质成份单一的副产渣盐,它的缺点是洗涤水或有机溶剂用量大,存在再处理等“二次污染”的问题;另外副产渣盐中杂质含量往往不稳定,洗涤用水或溶剂的用量较难控制,工艺流程繁琐杂质难以洗净,不易实现工业化。(2)高温处理法将渣盐高温处理,使渣盐中含的有机杂质在高温下氧化成co2、co、h2o气体,从而达到去除有机杂质的目的。此法的关键在于分解氧化燃烧设备的选择。国内有报导采用回转窑、沸腾炉等热工设备,但较难解决盐在高温下结团、结块等工业化问题。该法简单易行,成本低,产品品质高。(3)制纯碱法将渣盐制成饱和盐水溶液后,一定条件下通入氨气、二氧化碳气或直接加入固体碳铵,反应一段时间后,结晶析出固体碳酸氢钠,分离洗涤后高温分解制得纯碱,分离母液主要含氯化铵,再加入渣盐冷冻析出氯化铵后循环至制碱工序。此法的关键是提高反应收率,解决渣盐中有机杂质对产品质量的影响。该法特别适应本身需要纯碱或氯化铵的企业,可使废渣资源化利用,实现循环经济。该工艺投资小,工艺简单,成本低,但产品有机物没有去除,产品仍属于危废;同时由于产品技术标准限制,本工艺不具有可行性。(4)溶液除氮法将渣盐溶解成饱和溶液,然后选择除氮剂去除溶液中的氮以达到氯碱对盐水含氮的要求此法需要加入除氮剂,成本较高。尤其是渣盐中有毒害性的有机物不能去除,无法实现盐的循环利用。对渣盐的处理应是从资源循环的角度考虑,回收其中盐并循环应用于原生产工序。

cn1451495a公开一种工业废渣综合利用、稳定化、固化处理电镀污泥的方法,该方法包括以下次序的工艺步骤:①将碱性工业废渣、电镀污泥和水按比例混合,均匀搅拌成ph值为7.5-9的混合污泥;②在混合污泥中加入固化剂、稳定剂和水搅拌均匀;③将搅拌后的混合物制模,并固化成砌块;④对砌块进行养护;⑤风干。该发明以废治废,利用工业废渣处理电镀污泥,可大大减少处理费用。同时,通过本发明制得的砌筑模块成品,生物毒性试验效果良好,符合国家环保标准要求,物理性能符合国家建材二级标准。

cn101130454a公开了一种以工业废渣冷制水泥生产工艺:本技术是以各种经过高温的工业废渣精选粉磨后,经多种助剂制成高品质新型矿渣硅酸盐水泥技术。优点为:本产品无需高温锻烧,利用工业废渣进行能源再利用,不污染环境,产品成本低,具有自主生产工艺,投资小、见效快、设备简单、劳动强度低、生产工艺简单、市场需求大、应用广,产品质量与同标号波特兰水泥相同,市场竞争力强等特点。

cn109095801a公开了一种工业废渣芒硝生产的水泥助磨剂,由以下组成按产量百分配比:工业废渣芒硝20-50%,水50-80%,制备方法是将工业废渣芒硝和水按配比计量后,注入搅拌池中在常温条件下将工业废渣芒硝加入水进行搅拌溶解反应安全,即制得工业废渣芒硝水泥助磨剂。该发明可以提高水泥粉磨效率,提高产量25-35%,降低水泥熟料使用量8%,提高混合材料10%,降低水泥中需水量30%,提高了水泥比表面积80-100㎡/㎏,解决了水泥生产中的包磨现象,从而实现了水泥企业降低成本,节能减排,降低能耗,利废环保的方法,并保证了企业节能提产的目的。

玉米属高秆作物,秸秆面积大、数量多。在玉米收获时,秸秆含水率高,不便于储存运输,而待秸秆干透后又凌乱无序不易收集集中。这样就造成了农民种玉米收粮食却无力处理秸秆,为不影响下茬作物种植,只好一烧了之。玉米秸秆焚烧、污染空气,造成雾霾。收获的玉米秸秆含水率高,高大湿重,松散零乱。用榨汁设备将其进行固液分离,对其中的固体物质(榨渣)来说是脱水干燥,脱水后的榨渣便于打包,可长期储存、远距离运输。

由于无机盐危废的成分,来源复杂,其资源化废渣成分也相当复杂,含有各种重金属和医药、农药等有机物,随意丢弃可能会给环境带来称重的负担,现有技术不能有效无害化处理这些固体废弃物,而且现有技术中处理后的无机盐危废,金属离子容易析出,造成二次污染。

技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供了一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法。

一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法,其技术方案包括以下步骤:

步骤一、废渣预处理,按照质量份数,将350-450份的废渣放入到捏合搅拌机中,然后加入8-14份的0.5%-3%的苯亚磺酸钠溶液,充分捏合搅拌均匀后加入5-10份的1%-5%聚丙烯酸铵溶液,15-30份的玉米秸秆榨汁,继续捏合10-20min,然后加入10-15份的5%-10%的硫酸,0.1-1份2-氨基-4-甲硫基丁酸铁络合物捏合20-30min,然后将混合废渣平铺到烘道上,经过150-250℃的温度加热20-40min,烘完后粉碎,得到无害化处理的预处理废渣;

步骤二、利用处理,按照质量份数,将180-250份的预处理废渣、50-100份的快硬水泥,2.3-6.8份的早强剂,10-20份的铝粉、15-25份的塑料泡沫,1-5份的甲酸钙,1-5份的熟明矾石粉和50-60份的水混合搅拌均匀后入磨具干燥成型后即可。

所述的早强剂按照以下方法制备:

按照质量份数,将40-60份的棉纤维、20-30份的乙酰胺和80-100份的水放入反应釜中,搅拌均匀后使用氨水调节ph值为8-10,然后升温到80-100℃,反应80-200min;然后将0.1-0.5份的氢氧化钠加入到反应釜中,搅拌溶解后控温50-70℃,然后将1-6份的硬脂酸铈加入到反应釜中,搅拌反应3-8h,完成反应后过滤,洗涤,干燥后与150-200份的四氢呋喃,0.1-1份甘氨酸亚铁放入反应釜中,放入反应釜中,搅拌均匀后加入6-14份的n-(3-三乙氧基硅基丙基)-4-羟基丁酰胺,控温50-80℃,保温120-200min,然后蒸去溶剂,即可得到所述的早强剂。

所述的快硬水泥为快硬硫铝酸盐水泥或快硬硅酸盐水泥或快硬氟铝酸钠水泥。

所述的熟明矾石粉其中二氧化硅含量大于45wt%,氧化铝含量大于18wt%。

所述的一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法产生的成品可用来制作墙体材料。

本发明提供的一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法,本发明通过向废渣中添加苯亚磺酸钠,聚丙烯酸铵和硫酸,然后通过高温加热,能有效的将废渣中残留的医药、农药等有机物危废碳化,然后将处理后的废渣与快硬水泥,早强剂,铝粉等混合,制备的成品可用来制作具有质量轻,强度高的墙砖;加入的一种早强剂,能加快固化时间,消除处理废渣的引入带给固化体系的不利影响,本方法属于无害化处理工艺,不仅能解决废渣处理困难的问题,而且能高效的、安全环保的利用这些废渣。

本实验实施例3,预处理废渣的有机质含量为0.005%,制备的墙体材料的抗压强度为52.9mpa,抗折强度为8.1mpa。

2-氨基-4-甲硫基丁酸铁络合物均匀分布在在墙砖表面,使金属离子不容易析出造成二次污染。玉米秸秆榨汁含有大量羟基化合物,可以与废渣中的金属离子络合,使金属离子不容易析出造成二次污染,变废为宝,解决了玉米秸秆焚烧、污染空气,造成雾霾的环保问题。

附图说明

图1位实施例3制备的早强剂的傅里叶红外光谱图

由图可知,在2946cm-1附近存在明显的碳氢伸缩振动吸收峰,3335cm-1附近存在明显的羟基伸缩振动吸收峰,1142cm-1附近存在明显的醚键的反对称伸缩振动吸收峰,说明产品主要成分为棉纤维;1715cm-1附近存在羰基吸收峰,1302cm-1附近存在碳氮伸缩振动吸收峰,说明乙酰胺参与了反应;在1065cm-1附近存在硅氧反对称伸缩振动吸收峰,604cm-1附近存在硅碳伸缩振动吸收峰,说明n-(3-三乙氧基硅基丙基)-4-羟基丁酰胺参与了反应;在1636、1572和773cm-1附近分别存在羧酸根离子的反对称伸缩、对称伸缩和变角振动吸收峰,说明甘氨酸亚铁参与了反应。

具体实施方式

下面通过具体实施例对该发明作进一步说明:

本实验制备的样品使用dkz-5000型电动抗折试验机测试材料固化7天的抗压抗折强度。预处理废渣中有机物的残留按照灼烧减量法hj761-2015测定,取样量为10g。

实施例中危废无机盐资源化产生的废渣取自江苏滨海经济开发区沿海工业园危废无机盐资源化产生的废渣池,废渣包括医药废物、农药废物、精(蒸)馏残渣、染料、涂料废物、有机树脂类废物、焚烧处置残渣、有机磷化合物废物、含有机卤化物废物、其他废物类别的渣盐混合而成。

实施例1

一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法,其技术方案包括以下步骤:

步骤一、废渣预处理,按照质量份数,将385份的废渣放入到捏合搅拌机中,然后加入11份的1%的苯亚磺酸钠溶液,充分捏合搅拌均匀后加入8份的3%聚丙烯酸铵溶液,19份的玉米秸秆榨汁,继续捏合15min,然后加入13份的6%的硫酸,0.3份2-氨基-4-甲硫基丁酸铁络合物捏合25min,然后将混合废渣平铺到烘道上,经过187℃的温度加热28min,烘完后粉碎,得到无害化处理的预处理废渣;

步骤二、利用处理,按照质量份数,将180份的预处理废渣、50份的快硬水泥,2.3份的早强剂,10份的铝粉、15份的塑料泡沫,1份的甲酸钙,1份的熟明矾石粉和50份的水混合搅拌均匀后入磨具干燥成型后即可。

所述的早强剂按照以下方法制备:

按照质量份数,将45份的棉纤维、23份的乙酰胺和89份的水放入反应釜中,搅拌均匀后使用氨水调节ph值为8-10,然后升温到90℃,反应150min;然后将0.3份的氢氧化钠加入到反应釜中,搅拌溶解后控温58℃,然后将5份的硬脂酸铈加入到反应釜中,搅拌反应5h,完成反应后过滤,洗涤,干燥后与180份的四氢呋喃,0.2份甘氨酸亚铁放入反应釜中,放入反应釜中,搅拌均匀后加入10份的n-(3-三乙氧基硅基丙基)-4-羟基丁酰胺,控温70℃,保温150min,然后蒸去溶剂,即可得到所述的早强剂。

所述的快硬水泥为快硬硫铝酸盐水泥。

所述的一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法产生的成品可用来制作墙体材料。

本实验预处理废渣的有机质含量为0.008%,制备的墙体材料的抗压强度为49.2mpa,抗折强度为7.6mpa。

实施例2

一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法,其技术方案包括以下步骤:

步骤一、废渣预处理,按照质量份数,将350份的废渣放入到捏合搅拌机中,然后加入8份的0.5%的苯亚磺酸钠溶液,充分捏合搅拌均匀后加入5份的1%聚丙烯酸铵溶液,15份的玉米秸秆榨汁,继续捏合10min,然后加入10份的5%的硫酸,0.1份2-氨基-4-甲硫基丁酸铁络合物捏合20min,然后将混合废渣平铺到烘道上,经过150℃的温度加热20min,烘完后粉碎,得到无害化处理的预处理废渣;

步骤二、利用处理,按照质量份数,将220份的预处理废渣、80份的快硬水泥,4.8份的早强剂,15份的铝粉、20份的塑料泡沫,3份的甲酸钙,3份的熟明矾石粉和55份的水混合搅拌均匀后入磨具干燥成型后即可。

所述的早强剂按照以下方法制备:

按照质量份数,将40份的棉纤维、20份的乙酰胺和80份的水放入反应釜中,搅拌均匀后使用氨水调节ph值为8-10,然后升温到80℃,反应80min;然后将0.1份的氢氧化钠加入到反应釜中,搅拌溶解后控温50℃,然后将1份的硬脂酸铈加入到反应釜中,搅拌反应3h,完成反应后过滤,洗涤,干燥后与150份的四氢呋喃,0.1份甘氨酸亚铁放入反应釜中,放入反应釜中,搅拌均匀后加入6份的n-(3-三乙氧基硅基丙基)-4-羟基丁酰胺,控温50℃,保温120min,然后蒸去溶剂,即可得到所述的早强剂。

所述的快硬水泥为快硬硅酸盐水泥。

所述的一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法产生的成品可用来制作墙体材料。

本实验预处理废渣的有机质含量为0.006%,制备的墙体材料的抗压强度为51.7mpa,抗折强度为7.8mpa。

实施例3

一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法,其技术方案包括以下步骤:

步骤一、废渣预处理,按照质量份数,将450份的废渣放入到捏合搅拌机中,然后加入14份的3%的苯亚磺酸钠溶液,充分捏合搅拌均匀后加入10份的5%聚丙烯酸铵溶液,30份的玉米秸秆榨汁,继续捏合20min,然后加入15份的10%的硫酸,1份2-氨基-4-甲硫基丁酸铁络合物捏合30min,然后将混合废渣平铺到烘道上,经过250℃的温度加热40min,烘完后粉碎,得到无害化处理的预处理废渣;

步骤二、利用处理,按照质量份数,将250份的预处理废渣、100份的快硬水泥,6.8份的早强剂,20份的铝粉、25份的塑料泡沫,5份的甲酸钙,5份的熟明矾石粉和50-60份的水混合搅拌均匀后入磨具干燥成型后即可。

所述的早强剂按照以下方法制备:

按照质量份数,将60份的棉纤维、30份的乙酰胺和100份的水放入反应釜中,搅拌均匀后使用氨水调节ph值为10,然后升温到100℃,反应200min;然后将0.5份的氢氧化钠加入到反应釜中,搅拌溶解后控温70℃,然后将6份的硬脂酸铈加入到反应釜中,搅拌反应8h,完成反应后过滤,洗涤,干燥后与200份的四氢呋喃,1份甘氨酸亚铁放入反应釜中,放入反应釜中,搅拌均匀后加入14份的n-(3-三乙氧基硅基丙基)-4-羟基丁酰胺,控温80℃,保温200min,然后蒸去溶剂,即可得到所述的早强剂。

所述的快硬水泥为快硬氟铝酸钠水泥。

所述的一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法产生的成品可用来制作墙体材料。

本实验预处理废渣的有机质含量为0.005%,制备的墙体材料的抗压强度为52.9mpa,抗折强度为8.1mpa。

实施例4

一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法,其技术方案包括以下步骤:

步骤一、废渣预处理,按照质量份数,将350份的废渣放入到捏合搅拌机中,然后加入14份的0.5%的苯亚磺酸钠溶液,充分捏合搅拌均匀后加入10份的5%聚丙烯酸铵溶液,30份的玉米秸秆榨汁,继续捏合20min,然后加入10份的10%的硫酸,0.1份2-氨基-4-甲硫基丁酸铁络合物捏合30min,然后将混合废渣平铺到烘道上,经过150℃的温度加热40min,烘完后粉碎,得到无害化处理的预处理废渣;

步骤二、利用处理,按照质量份数,将220份的预处理废渣、80份的快硬水泥,4.8份的早强剂,15份的铝粉、20份的塑料泡沫,3份的甲酸钙,3份的熟明矾石粉和55份的水混合搅拌均匀后入磨具干燥成型后即可。

所述的早强剂按照以下方法制备:

按照质量份数,将40份的棉纤维、30份的乙酰胺和80份的水放入反应釜中,搅拌均匀后使用氨水调节ph值为10,然后升温到80℃,反应200min;然后将0.5份的氢氧化钠加入到反应釜中,搅拌溶解后控温70℃,然后将1份的硬脂酸铈加入到反应釜中,搅拌反应8h,完成反应后过滤,洗涤,干燥后与150份的四氢呋喃,0.5份甘氨酸亚铁放入反应釜中,放入反应釜中,搅拌均匀后加入14份的n-(3-三乙氧基硅基丙基)-4-羟基丁酰胺,控温50℃,保温200min,然后蒸去溶剂,即可得到所述的早强剂。

所述的快硬水泥为快硬氟铝酸钠水泥。

所述的一种危废无机盐资源化产生的废渣的无害化利用方法产生的成品可用来制作墙体材料。

本实验预处理废渣的有机质含量为0.007%,制备的墙体材料的抗压强度为49.9mpa,抗折强度为8.1mpa。

对比例1

不加苯亚磺酸钠,其它同实施例1。

本实验预处理废渣的有机质含量为0.016%,制备的墙体材料的抗压强度为46.8mpa,抗折强度为6.6mpa。

对比例2

不加聚丙烯酸铵,其它同实施例1。

本实验预处理废渣的有机质含量为0.028%,制备的墙体材料的抗压强度为41.6mpa,抗折强度为5.2mpa。

对比例3

不加早强剂,其它同实施例1。

本实验预处理废渣的有机质含量为0.004%,制备的墙体材料的抗压强度为37.5mpa,抗折强度为4.8mpa。

对比例4

不加2-氨基-4-甲硫基丁酸铁络合物,其它同实施例1。

本实验预处理废渣的有机质含量为0.004%,制备的墙体材料的抗压强度为45.2mpa,抗折强度为6.9mpa。

对比例5

不加硬脂酸铈,其它同实施例1。

本实验预处理废渣的有机质含量为0.011%,制备的墙体材料的抗压强度为40.5mpa,抗折强度为5.0mpa。

对比例6

不加n-(3-三乙氧基硅基丙基)-4-羟基丁酰胺,其它同实施例1。

本实验预处理废渣的有机质含量为0.013%,制备的墙体材料的抗压强度为40.2mpa,抗折强度为4.9mpa。

对比例7

不加甘氨酸亚铁,其它同实施例1。

本实验预处理废渣的有机质含量为0.017%,制备的墙体材料的抗压强度为41.3mpa,抗折强度为5.0mpa。

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