本發(fā)明涉及礦山膠結(jié)充填、固廢資源化利用和協(xié)同處置含鉛危險(xiǎn)廢物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于協(xié)同固化含鉛危險(xiǎn)廢物的礦山用膠結(jié)充填料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前的工業(yè)體系實(shí)際上是一個(gè)開采資源和排放廢物的過(guò)程。采礦活動(dòng)是向環(huán)境排放廢棄物的主要來(lái)源，其固廢排放量占工業(yè)廢物排放量的80％～85％。國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用過(guò)程中產(chǎn)生的尾砂、廢石、煤矸石、粉煤灰和冶煉渣已成為排放量最大的工業(yè)固體廢棄物，占全國(guó)固體廢棄物排放總量的85％。礦井開采留下大面積的采空區(qū)、堆放的廢石、廢渣場(chǎng)和構(gòu)筑的尾砂壩帶來(lái)嚴(yán)重的安全區(qū)隱患和環(huán)境負(fù)荷。各類工業(yè)廢棄物有效進(jìn)行聯(lián)合協(xié)同處置，是實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理和資源化利用的有效措施和大趨勢(shì)。
膠結(jié)充填料一般采用以碎石、河砂或戈壁集料或尾砂為骨料并與水泥等膠結(jié)劑加水混合攪拌形成漿體或膏體，以管道泵送或重力自流方式輸送到充填區(qū)。膠結(jié)充填料含有一定比例的膠結(jié)劑，具有較高的強(qiáng)度和整體性，具有較高的作業(yè)安全性，在滿足各種井下支撐需求的同時(shí)可以提高礦石的回采率和采場(chǎng)的作業(yè)效率。隨著礦山充填采礦技術(shù)的推廣與應(yīng)用，充填用膠結(jié)劑也在不斷更新?lián)Q代，為大宗工業(yè)固體廢棄物資源化利用提供了有效途徑。水泥作為建筑行業(yè)最為普通的膠結(jié)劑，其生產(chǎn)工藝本身具有能耗高，污染嚴(yán)重的特點(diǎn)。近年來(lái)，出現(xiàn)的大量新型膠凝材料，基本上都是在普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，即使用具有高熱歷史的礦渣、粉煤灰替代部分水泥熟料，但由于原材料的限制、取代熟料量低、膠結(jié)結(jié)果不理想等方面制約其推廣應(yīng)用。
工業(yè)固體廢棄物分為一般固體廢棄物和危險(xiǎn)廢物?！豆腆w廢物污染環(huán)境防治法》第七十四條第(四)項(xiàng)規(guī)定，列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄或者根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)特性的廢物，屬危險(xiǎn)廢物。據(jù)此，某類廢物雖未列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》，但若根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定其具有危險(xiǎn)特性，也屬危險(xiǎn)廢物。危險(xiǎn)廢物具有可燃性、腐蝕性、急性毒性、浸出毒性、反應(yīng)性、傳染性、放射性等危害特性。近年來(lái)，危險(xiǎn)廢物對(duì)環(huán)境和健康的影響日益受到公眾和法律的關(guān)注。危險(xiǎn)廢物中的有害物質(zhì)不僅能造成直接的危害，還會(huì)在土壤、水體、大氣等自然環(huán)境中遷移、滯留、轉(zhuǎn)化，污染土壤、水體、大氣等人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境，從而最終影響到生態(tài)和健康。在危險(xiǎn)廢物“3R”(資源化、減量化、無(wú)害化)過(guò)程中，通過(guò)焚燒處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)減量化和無(wú)害化，回收有價(jià)成分實(shí)現(xiàn)資源化。危險(xiǎn)廢物處置過(guò)程中無(wú)論采用何種技術(shù)，都會(huì)產(chǎn)生需要最終處置的殘余物，現(xiàn)有技術(shù)中安全填埋是最終處置技術(shù)，也是環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)比較高的技術(shù)，國(guó)內(nèi)外對(duì)安全填埋場(chǎng)的選址、防滲等要求很高。由于安全填滿只是危險(xiǎn)廢物的安全處置方式，并不具有“無(wú)害化”的效果，所以滲濾液、填埋氣體，仍舊會(huì)造成潛在環(huán)境污染，因此，在危險(xiǎn)廢物安全填埋之前，大多需要進(jìn)行危險(xiǎn)廢物固化/穩(wěn)定化處理。固化/穩(wěn)定化技術(shù)是通過(guò)添加固化劑或穩(wěn)定劑，減少危險(xiǎn)廢物的毒性和可遷移性，目前比較成熟的固化/穩(wěn)定化技術(shù)有：水泥固化法、石灰固化法、塑性固化法、熔融固化法、自膠結(jié)固化法和藥劑穩(wěn)定化技術(shù)等?，F(xiàn)有技術(shù)中固化/穩(wěn)定化技術(shù)面臨著成本高、增容比大、后續(xù)安全填埋占地面積大的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明涉及一種用于協(xié)同處置含鉛危險(xiǎn)廢物的礦山用膠結(jié)充填料及其制備方法，是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的以下問(wèn)題：
1.膠結(jié)充填采礦成本高、水泥用量大、早期強(qiáng)度低；
2.大宗工業(yè)固體廢棄物，如尾砂、礦渣、鋼渣、工業(yè)副產(chǎn)石膏的大量堆存造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染；
3.危險(xiǎn)廢物安全處置過(guò)程中成本高、增容比大、安全填埋場(chǎng)占地面積大。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了協(xié)同處置固體廢棄物替代水泥制備礦山用膠結(jié)充填料；實(shí)現(xiàn)了協(xié)同安全處置含鉛危險(xiǎn)廢物，使其按毒性浸出方法得到的浸出液毒性達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)現(xiàn)將“無(wú)害化”固化處理后的固化體，充填料充入地下采礦空區(qū)，節(jié)約安全填埋場(chǎng)所需的大面積土地。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為：
一種用于協(xié)同處置含鉛危險(xiǎn)廢物的礦山用膠結(jié)充填料，包括膠結(jié)劑、集料、減水劑和含鉛危險(xiǎn)廢物，其特征在于：以重量百分比計(jì)，所述膠結(jié)劑包括礦渣30％～90％，鋼渣0％～50％，工業(yè)副產(chǎn)石膏5％～20％。
所述膠結(jié)劑還可能包括水泥、尾礦、?；姞t磷渣、?；t鐵渣、粉煤灰、電石渣、赤泥、堿渣、煤矸石的一種或多種。
所述集料包括山砂，河砂，尾砂或廢石的一種或多種組成。
所述減水劑為木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑、萘系高效減水劑、三聚氰胺系高效減水劑、氨基磺酸鹽系高效減水劑、脂肪酸系高效減水劑、聚羧酸鹽系高效減水劑的一種或多種。
所述含鉛危險(xiǎn)廢物是按《固體廢物浸出毒性方法水平振蕩法》(HJ557-2009)規(guī)定的浸出程序?qū)腆w廢物進(jìn)行浸出實(shí)驗(yàn)，浸出液中鉛濃度超過(guò)GB5083.3-2007《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別》所規(guī)定的閾值5mg/L的危險(xiǎn)固體廢物。
所述的礦渣為冶金高爐煉鐵過(guò)程產(chǎn)生的爐渣用水急速冷卻后形成的粒狀高爐渣，也稱為水渣或水淬渣，主要化學(xué)成份范圍為：CaO38％～49％，SiO2 26％～42％，Al2O3 6％～17％，MgO1％～13％，MnO0.1％～2％，F(xiàn)eO0.07％～2.5％，S0.2％～1.5％。其他指標(biāo)滿足GB/T18046-2008的要求。
所述的鋼渣粉為煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的爐渣，其中硅酸三鈣含量C3S 5％～30％，硅酸二鈣含量C2S 5％～30％，RO相含量10％～38％，三氧化二鐵含量2％～8％，氫氧化鈣含量0.5％～5％，氫氧化鐵含量0.5％～5％，游離氧化鈣含量0.01％～3％，碳酸鈣含量0.01％～10％，碳酸鎂含量為0.01％～8％，碳酸鐵含量為0.01％～3％，其它0.01％～3％。其他指標(biāo)滿足GB/T 20491-2006的要求。
所述工業(yè)副產(chǎn)石膏是指工業(yè)生產(chǎn)中由化學(xué)反應(yīng)生成的以硫酸鈣(主要為無(wú)水和二水硫酸鈣)為主要成分的工業(yè)副產(chǎn)品，包括脫硫石膏、磷石膏、氟石膏、檸檬石膏、廢陶模石膏的一種或多種。
該膠結(jié)劑的作用機(jī)理如下：
充填料能夠取得良好的強(qiáng)度，使其中的膠結(jié)劑水化產(chǎn)生足夠的C-S-H凝膠是核心問(wèn)題。而對(duì)充填料強(qiáng)度貢獻(xiàn)最大的C-S-H凝膠中(SiO2+Al2O3)/(CaO+MgO)的摩爾比在0.6～0.8的范圍以內(nèi)。已有足夠的研究結(jié)果表明在這個(gè)范圍內(nèi)C-S-H凝膠中的該比值越高，其對(duì)充填料的強(qiáng)度貢獻(xiàn)越大。C-S-H凝膠是由硅氧四面體連接而成的鏈狀構(gòu)造硅酸鹽，而水淬粒化高爐礦渣中(SiO2+Al2O3)/(CaO+MgO)的摩爾比在0.9以上。
鋼渣中(SiO2+Al2O3)/(CaO+MgO+FeO)比值很低，一般低于0.15。因此若把鋼渣磨成微粉，鋼渣微粉為充填料的膠凝硬化和強(qiáng)度增長(zhǎng)提供硅(鋁)氧四面體的能力極弱。在C-S-H凝膠中，不僅大量硅氧四面體能夠被鋁氧四面體和一定量的鐵氧四面體取代，并且其中的鈣離子可被大量的鎂離子、亞鐵離子等二價(jià)離子取代。因此，如果能將鋼渣粉磨成微米級(jí)細(xì)粉，使其能夠較快發(fā)生水化反應(yīng)，就能為膠凝體系提供大量的二價(jià)金屬陽(yáng)離子。
?；郀t礦渣中氧化鋁的含量一般較高，并且在高爐礦渣的玻璃體中以鋁氧四面體形式與硅氧四面體鏈接。當(dāng)高爐礦渣與鋼渣所形成的較高pH值溶液接觸時(shí)，鋁氧四面體傾向于從硅氧四面體的鏈接中解聚進(jìn)入溶液。當(dāng)體系中有較多石膏存在時(shí)，可快速發(fā)生鈣礬石的結(jié)晶反應(yīng)。
4H3AlO42-+6Ca2++6CaSO4·2H2O+4OH-+44H2O→2
(3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)
鈣礬石是一個(gè)溶解度很低的復(fù)鹽。C.B.Satish等在Chemical Geology,(148)1998，第1-19頁(yè)中報(bào)道的鈣礬石溶度積常數(shù)為10-111.6。其不斷的結(jié)晶導(dǎo)致溶液中Al3+離子濃度的降低，使上述反應(yīng)式的平衡向右移動(dòng)，反應(yīng)不斷進(jìn)行。Al3+離子的大量溶出使?；郀t礦渣微粉中的鋁氧四面體與硅氧四面體鏈接斷開，并使剩下的硅氧四面體活性大幅度提高，從而不斷產(chǎn)生硅(鋁)氧四面體的解聚，給大量C-S-H凝膠的生成創(chuàng)造了條件。
大量C-S-H凝膠的生成不僅需要大量活性的硅(鋁)氧四面，并且需要大量的鈣、鎂、鐵等二價(jià)陽(yáng)離子。而鋼渣的水化可以有效提供這些二價(jià)金屬陽(yáng)離子。因此磨成微米級(jí)的超細(xì)鋼渣微粉與高爐水淬礦渣微粉、工業(yè)副產(chǎn)石膏微粉協(xié)同作用，可制成替代水泥的礦山充填用膠結(jié)劑。
一種用于協(xié)同處置含鉛危險(xiǎn)廢物的礦山用膠結(jié)充填料的制備方法，其特征在于：將經(jīng)活化處理后的膠結(jié)劑與集料，含鉛危險(xiǎn)廢物，減水劑，加水混合均勻，具體步驟如下：
(1)將含水率0.01％～1％的所需原料礦渣、鋼渣、工業(yè)副產(chǎn)石膏按干基重量百分比以30％～90％、0％～50％、5％～20％單獨(dú)或混合粉磨至比表面積200～600m2/Kg，與水泥、尾礦、?；姞t磷渣、?；t鐵渣、粉煤灰、電石渣、赤泥、堿渣、煤矸石的一種或多種經(jīng)活化處理后混勻制得膠結(jié)劑；
(2)將含鉛危險(xiǎn)廢物烘干至含水率0.01％～1％粉磨至比表面積100～1000m2/Kg，按膠結(jié)劑/集料重量比為1/4～1/8，含鉛危險(xiǎn)廢物/(膠結(jié)劑+集料)的重量比為1/100～1/10，添加減水劑0％～1％，料漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65％～82％，攪拌均勻就可得到合格的礦山用膠結(jié)充填料。
所述活化處理包括粉磨，煅燒，堿激發(fā)的一種或多種處理方式。
所述充填料凝固后，鉛的浸出濃度低于飲用水標(biāo)準(zhǔn)即≤10μg/L。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于：
1.礦山用膠結(jié)充填料的原料90％以上來(lái)源于工業(yè)固體廢棄物。
2.礦山用膠結(jié)充填料在處理工業(yè)固體廢棄物的同時(shí)，協(xié)同處置含鉛危險(xiǎn)廢物，實(shí)現(xiàn)以廢治廢。
3.協(xié)同處置含鉛危險(xiǎn)廢物的礦山用膠結(jié)充填料的強(qiáng)度符合充填采礦法的要求，同時(shí)鉛的浸出液濃度在飲用水標(biāo)準(zhǔn)以下，完全實(shí)現(xiàn)“無(wú)害化”，并節(jié)約安全填埋所需的大面積土地。
4.協(xié)同處置含鉛危險(xiǎn)廢物的礦山用膠結(jié)充填料的制備方法非常簡(jiǎn)單易操作，能耗低，所用的設(shè)備非常常見(jiàn)，因而成本低，沒(méi)有新的固體廢棄物產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境污染很小，十分環(huán)保。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種礦山用膠凝劑，由以下重量百分比的原料制備而成：
礦渣 45％
鋼渣 45％
脫硫石膏 10％
一種用于協(xié)同處置含鉛危險(xiǎn)廢物的礦山用膠結(jié)充填料的制備方法，其特征在于：將經(jīng)活化處理后的膠結(jié)劑與集料，含鉛危險(xiǎn)廢物，減水劑，加水混合均勻，具體步驟如下：
(1)分別將所需原料礦渣，鋼渣，脫硫石膏烘干至含水率0.01％～1％，然后將礦渣、鋼渣、脫硫石膏按干基重量百分比分別以45％、45％、10％單獨(dú)粉磨至比表面積460m2/Kg、500m2/Kg、360m2/Kg在混料機(jī)中混勻制得膠結(jié)劑；
(2)將含鉛危險(xiǎn)廢物烘干至含水率0.01％～1％粉磨至比表面積180m2/Kg，按膠結(jié)劑/集料重量比為1/4，含鉛危險(xiǎn)廢物/(膠結(jié)劑+集料)的重量比為1/20，添加木質(zhì)素磺酸類減水劑0.4％，料漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.94％，攪拌均勻就可得到合格的礦山用膠結(jié)充填料。
含鉛危險(xiǎn)廢物垃圾焚燒飛灰的鉛毒性浸出結(jié)果為6.402mg/L。
集料選用鉛鋅礦分級(jí)尾砂。
實(shí)驗(yàn)一、實(shí)施例1制備的用于協(xié)同固化含鉛危險(xiǎn)廢物的膠結(jié)充填料進(jìn)行單軸無(wú)限測(cè)抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)和鉛毒性浸出實(shí)驗(yàn)。
1.實(shí)驗(yàn)方法
1)實(shí)驗(yàn)組：將實(shí)施例1所述充填料注入70.7×70.7×70.7mm的標(biāo)準(zhǔn)試模里，用振動(dòng)臺(tái)震蕩30s；
2)對(duì)照組：用42.5級(jí)水泥作為膠結(jié)劑，其他步驟和試驗(yàn)組完全相同；
3)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組靜停養(yǎng)護(hù)24h后拆模，分別放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，待到齡期節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行單軸無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試和鉛毒性浸出測(cè)試。
2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1)單軸無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果如下表所示：
2)試驗(yàn)組全固廢膠結(jié)體的鉛浸出液濃度結(jié)果如下所示：
ND是指鉛浸出濃度低于檢出限
實(shí)施例2
一種礦山用膠凝劑，由以下重量百分比的原料制備而成：
一種用于協(xié)同處置含鉛危險(xiǎn)廢物的礦山用膠結(jié)充填料的制備方法，其特征在于：將經(jīng)活化處理后的膠結(jié)劑與集料，含鉛危險(xiǎn)廢物，減水劑，加水混合均勻，具體步驟如下：
(1)分別將所需原料礦渣、鋼渣、廢陶模石膏烘干至含水率0.01％～1％，然后將礦渣、鋼渣、廢陶模石膏按干基重量百分比分別以50％、20％、15％單獨(dú)粉磨至比表面積460m2/Kg、480m2/Kg、320m2/Kg，與分別烘干至含水率0.01％～1％按干基重量百分比分別為10％、5％經(jīng)堿激發(fā)處理后粉末至340m2/Kg、360m2/Kg的?；姞t磷渣、電石渣在混料機(jī)中混勻制得膠結(jié)劑；
(2)將含鉛危險(xiǎn)廢物烘干至含水率0.01％～1％粉磨至比表面積280m2/Kg，按膠結(jié)劑/集料重量比為1/5，含鉛危險(xiǎn)廢物/(膠結(jié)劑+集料)的重量比為1/15，料漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70％，攪拌均勻就可得到合格的礦山用膠結(jié)充填料。
含鉛危險(xiǎn)廢物含鉛殘?jiān)你U毒性浸出結(jié)果為5.228mg/L。
集料選用鉛鋅礦全尾砂和河沙，鉛鋅礦全尾砂和河沙的質(zhì)量比為4/1。
實(shí)驗(yàn)二、實(shí)施例2制備的用于協(xié)同固化含鉛危險(xiǎn)廢物的膠結(jié)充填料進(jìn)行單軸無(wú)限測(cè)抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)和鉛毒性浸出實(shí)驗(yàn)。
1.實(shí)驗(yàn)方法
1)實(shí)驗(yàn)組：將實(shí)施例2所述充填料注入70.7×70.7×70.7mm的標(biāo)準(zhǔn)試模里，用振動(dòng)臺(tái)震蕩30s；
2)對(duì)照組：用32.5級(jí)水泥作為膠結(jié)劑，其他步驟和試驗(yàn)組完全相同；
3)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組靜停養(yǎng)護(hù)24h后拆模，放入40℃蒸養(yǎng)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)，待到齡期節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行單軸無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試和鉛毒性浸出測(cè)試。
2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1)單軸無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果如下表所示：
2)試驗(yàn)組全固廢膠結(jié)體的鉛浸出液濃度結(jié)果如下所示：
ND是指鉛浸出濃度低于檢出限
實(shí)施例3
一種礦山用膠凝劑，由以下重量百分比的原料制備而成：
一種用于協(xié)同處置含鉛危險(xiǎn)廢物的礦山用膠結(jié)充填料的制備方法，其特征在于：將經(jīng)活化處理后的膠結(jié)劑與集料，含鉛危險(xiǎn)廢物，減水劑，加水混合均勻，具體步驟如下：
(1)分別將所需原料礦渣、鋼渣、脫硫石膏、氟石膏烘干至含水率0.01％～1％，然后將礦渣、鋼渣、脫硫石膏、氟石膏按干基重量百分比分別以42％、20％、8％、5％單獨(dú)粉磨至比表面積480m2/Kg、510m2/Kg、330m2/Kg、310m2/Kg，與烘干至含水率0.01％～1％按干基重量百分比分別為15％、10％單獨(dú)磨細(xì)至440m2/Kg、370m2/Kg的粒化電爐磷渣、電石渣在混料機(jī)中混勻制得膠結(jié)劑；
(2)將含鉛危險(xiǎn)廢物烘干至含水率0.01％～1％粉磨至比表面積200m2/Kg，按膠結(jié)劑/集料重量比為1/7，含鉛危險(xiǎn)廢物/(膠結(jié)劑+集料)的重量比為1/25，料漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72％，攪拌均勻就可得到合格的礦山用膠結(jié)充填料。
含鉛危險(xiǎn)廢物含鉛粉塵的鉛毒性浸出結(jié)果為7.239mg/L。
尾砂選用鐵礦全尾砂。
實(shí)驗(yàn)三、實(shí)施例3制備的用于協(xié)同固化含鉛危險(xiǎn)廢物的膠結(jié)充填料進(jìn)行單軸無(wú)限測(cè)抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)和鉛毒性浸出實(shí)驗(yàn)。
1.實(shí)驗(yàn)方法
1)實(shí)驗(yàn)組：將實(shí)施例3所述充填料注入70.7×70.7×70.7mm的標(biāo)準(zhǔn)試模里，用振動(dòng)臺(tái)震蕩30s；
2)對(duì)照組：用32.5級(jí)水泥作為膠結(jié)劑，其他步驟和試驗(yàn)組完全相同；
3)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組靜停養(yǎng)護(hù)24h后拆模，分別放入40℃蒸養(yǎng)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)，待到齡期節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行單軸無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試和鉛毒性浸出測(cè)試。
2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1)單軸無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果如下表所示：
2)試驗(yàn)組全固廢膠結(jié)體的鉛浸出液濃度結(jié)果如下所示：
ND是指鉛浸出濃度低于檢出限
實(shí)施例4
一種礦山用膠凝劑，由以下重量百分比的原料制備而成：
一種用于協(xié)同處置含鉛危險(xiǎn)廢物的礦山用膠結(jié)充填料的制備方法，其特征在于：將經(jīng)活化處理后的膠結(jié)劑與集料，含鉛危險(xiǎn)廢物，減水劑，加水混合均勻，具體步驟如下：
(1)分別將所需原料礦渣、鋼渣、檸檬石膏烘干至含水率0.01％～1％，然后將礦渣、鋼渣、檸檬石膏按干基重量百分比分別以45％、30％、15％單獨(dú)粉磨至比表面積390m2/Kg、400m2/Kg、380m2/Kg，與烘干至含水率0.01％～1％按干基重量百分比為5％磨細(xì)至280m2/Kg的鐵尾礦和烘干至含水率0.01％～1％按干基重量百分比為5％經(jīng)煅燒處理后的煤矸石在混料機(jī)中混勻制得膠結(jié)劑；
(2)將含鉛危險(xiǎn)廢物烘干至含水率0.01％～1％粉磨至比表面積300m2/Kg，按膠結(jié)劑/集料重量比為1/6，含鉛危險(xiǎn)廢物/(膠結(jié)劑+集料)的重量比為1/20，料漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75％，攪拌均勻就可得到合格的礦山用膠結(jié)充填料。
含鉛危險(xiǎn)廢物含鉛廢水處理污泥的鉛毒性浸出結(jié)果為8.363mg/L。
尾砂選用鐵礦全尾砂。
實(shí)驗(yàn)四、實(shí)施例4制備的用于協(xié)同固化含鉛危險(xiǎn)廢物的膠結(jié)充填料進(jìn)行單軸無(wú)限測(cè)抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)和鉛毒性浸出實(shí)驗(yàn)。
1.實(shí)驗(yàn)方法
1)實(shí)驗(yàn)組：將實(shí)施例4所述充填料注入70.7×70.7×70.7mm的標(biāo)準(zhǔn)試模里，用振動(dòng)臺(tái)震蕩30s；
2)對(duì)照組：用32.5級(jí)水泥作為膠結(jié)劑，其他步驟和試驗(yàn)組完全相同；
3)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組靜停養(yǎng)護(hù)24h后拆模，分別放入40℃蒸養(yǎng)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)，待到齡期節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行單軸無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試和鉛毒性浸出測(cè)試。
2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1)單軸無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果如下表所示：
2)試驗(yàn)組全固廢膠結(jié)體的鉛浸出液濃度結(jié)果如下所示：
ND是指鉛浸出濃度低于檢出限
從試驗(yàn)一到試驗(yàn)四的抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果和鉛浸出濃度結(jié)果可以看出，本發(fā)明提供的礦山充填用膠結(jié)劑與水泥固化體強(qiáng)度方面有明顯優(yōu)勢(shì)；固化體不同齡期的鉛浸出濃度均在飲用水標(biāo)準(zhǔn)以下，甚至≤4μg/L?？傊?，該用于協(xié)同處置含鉛危險(xiǎn)廢物的膠結(jié)充填料的制備工藝簡(jiǎn)單，強(qiáng)度高，固化鉛效果優(yōu)異。