權(quán)利要求書(shū): 1.一種鋁灰無(wú)害化預(yù)處置及同步活化的方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)稱(chēng)取鋁灰,研磨2 6小時(shí),得到鋁灰細(xì)粉;
~
2)對(duì)鋁灰細(xì)粉進(jìn)行低溫等離子體照射2 6小時(shí),得到脫氮碳鋁灰;
~
3)分別稱(chēng)取脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵
尾礦,混合,研磨6 24小時(shí),得到鋁鈣磷混合~細(xì)粉;
4)將脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合,攪拌2 12小時(shí),倒入離心機(jī)離心,過(guò)濾,得到的固~體部分為脫氯鋁鈣磷混合泥;
5)對(duì)脫氯鋁鈣磷混合泥進(jìn)行低溫等離子體照射6 24小時(shí),烘干、研磨成細(xì)粉,得到無(wú)害~化鋁灰膠凝材料;
所述低溫等離子作用電壓為5 75k,低溫等離子作用氣氛為水蒸氣,水蒸氣含量為20%~
80%,所述脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦的質(zhì)量比100:20 60:5 15:2.5 7.5,所述鈣劑~ ~ ~ ~為氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣中的一種或幾種,所述磷酸鹽為磷酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種或幾種,所述脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水液固比為1 3:1mL/mg,低溫等離子作用電~壓為5 75k,低溫等離子作用氣氛為空氣。
~
說(shuō)明書(shū): 一種鋁灰無(wú)害化預(yù)處置及同步活化的方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于無(wú)害化處置及資源化領(lǐng)域,具體涉及一種鋁灰無(wú)害化預(yù)處置及同步活化的方法。背景技術(shù)[0002] 鋁灰被列為危險(xiǎn)廢棄物的一種,歸列在《國(guó)家危險(xiǎn)廢棄物名錄(2021年版)》。鋁灰分為一次鋁灰和二次鋁灰,均具有明顯的反應(yīng)性和化學(xué)毒性。鋁灰中還有一定量的氮化鋁和少量的碳化鋁,而氮化鋁與碳化鋁在潮濕的堆存環(huán)境下易發(fā)生水解釋放易燃、易爆的甲烷和氫氣。鋁灰中還含有一定量的氟化物(例如氟化鈉、氟化鉀、氟化鋁、冰晶石),其易與酸性溶液反應(yīng)生成高腐蝕性的氟化氫。鋁灰中還含有重金屬,隨意填埋處置易對(duì)土壤和周邊水體生態(tài)環(huán)境帶來(lái)危害。同時(shí),鋁灰中還含有一定量的氯化物,這限制了鋁灰在建材方面,尤其是集料及膠凝材料方面的使用。因此,在對(duì)鋁灰進(jìn)行資源化利用之前,需要對(duì)鋁灰經(jīng)行無(wú)害化處置。現(xiàn)有的鋁灰無(wú)害化處置方法主要為水洗水解法,其處置過(guò)程產(chǎn)生的甲烷、氫氣、氨氣、氟化氫等氣體需配備復(fù)雜的廢氣處置設(shè)備進(jìn)行深度處理,產(chǎn)生的廢液中還有多種有害物,也需要裝配廢液處置設(shè)備和工藝進(jìn)行二次深度處理。因此目前鋁灰處置總體處置工藝鏈亢長(zhǎng),處置效率較低。且現(xiàn)有處置技術(shù)脫氯效果差,水洗水解后的鋁灰氯含量高且膠凝活性降低,仍然無(wú)法直接投入到建筑建材領(lǐng)域使用,還需進(jìn)行進(jìn)一步脫氯和膠凝活性提升。[0003] 因此,研發(fā)新技術(shù),解決上述鋁灰處置過(guò)程存在的問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)鋁灰資源化的前提與關(guān)鍵。發(fā)明內(nèi)容[0004] 發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種鋁灰無(wú)害化預(yù)處置及同步活化的方法。[0005] 技術(shù)方案:為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種鋁灰無(wú)害化預(yù)處置及同步活化的方法,包括以下步驟:[0006] 1)稱(chēng)取鋁灰,研磨2~6小時(shí),得到鋁灰細(xì)粉;[0007] 2)對(duì)鋁灰細(xì)粉進(jìn)行低溫等離子體照射2~6小時(shí),得到脫氮碳鋁灰;[0008] 3)分別稱(chēng)取脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦,混合,研磨6~24小時(shí),得到鋁鈣磷混合細(xì)粉;[0009] 4)將脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合,攪拌2~12小時(shí),倒入離心機(jī)離心,過(guò)濾,得到的固體部分為脫氯鋁鈣磷混合泥;[0010] 5)對(duì)脫氯鋁鈣磷混合泥進(jìn)行低溫等離子體照射6~24小時(shí),烘干、研磨成細(xì)粉,得到無(wú)害化鋁灰膠凝材料。[0011] 其中,步驟2)中,所述低溫等離子作用電壓為5~75k,低溫等離子作用氣氛為水蒸氣,水蒸氣含量為20%~80%。[0012] 其中,步驟3)中,所述脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦的質(zhì)量比100∶20~60∶5~15∶2.5~7.5。
[0013] 其中,步驟3)中,所述鈣鹽為氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣中的一種或幾種。[0014] 其中,步驟3)中,所述磷酸鹽為磷酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種或幾種。[0015] 其中,步驟4)中,所述脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水液固比為1~3∶1mL/mg。[0016] 其中,步驟5)中,低溫等離子作用電壓為5~75k,低溫等離子作用氣氛為空氣。[0017] 反應(yīng)機(jī)理:本發(fā)明對(duì)鋁灰進(jìn)行研磨,可進(jìn)一步減小鋁灰粒徑,增加其比表面積,同時(shí)可通過(guò)機(jī)械化學(xué)作用提高鋁灰活性。在低溫等離子體照射鋁灰細(xì)粉過(guò)程中,水蒸氣和空氣中的氧氣在放電通道中發(fā)生電離和解離,生成氫氧根自由基、氧自由基、氫自由基和水合電子。氫氧根自由基和氧自由基可誘發(fā)鋁灰細(xì)粉中的氮化鋁和碳化鋁轉(zhuǎn)化為
氫氧化鋁、硝酸根和二氧化碳,反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氨氮和甲烷會(huì)被氫氧根自由基和氧自由基快速氧化為硝酸根和二氧化碳。同時(shí),氫氧根自由基和氧自由基可誘發(fā)鋁灰中金屬鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁。而氧化鋁可吸收氫自由基和水合電子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁。氫氧根自由基還可將鋁灰中的氯離子轉(zhuǎn)為二氧化氯和氯自由基,這不僅可以促進(jìn)氯離子分離,而且生成的二氧化氯和氯自由基可提高鋁灰活性重新轉(zhuǎn)化為氯離子。將脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合后,脫氮碳鋁灰中的硝酸根快速溶解到溶液中,硝酸根溶解過(guò)程還可促進(jìn)氯離子和氟離子的同步快速溶解。硝酸根、氯離子和氟離子通過(guò)后繼的固液分離步驟從脫氯鋁鈣磷混合泥中分開(kāi),得以去除。同時(shí),將脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合后,攪拌過(guò)程中脫氮碳鋁灰中氫氧化鋁與鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦充分混合,鈣劑與磷酸鹽結(jié)合生成羥基磷灰?guī)r,氫氧化鋁與磷酸鹽生成磷酸鋁。對(duì)脫氯鋁鈣磷混合泥進(jìn)行低溫等離子體照射過(guò)中,氫氧根自由基、氧自由基可及等離子體釋放的熱量可誘發(fā)氫氧化鋁、磷酸鹽、磷酸鋁與鈣劑聚合,生成聚合磷酸鋁膠體;誘發(fā)氫氧化鋁與鈣劑反應(yīng),生成鋁酸三鈣;誘發(fā)氫氧化鋁、鈣劑、鐵尾礦反應(yīng)生成鐵鋁酸四鈣、硅酸二鈣及硅酸三鈣。聚合磷酸鋁膠體和羥基磷灰?guī)r可高效穩(wěn)定脫氮碳鋁灰中的重金屬。生成的聚合磷酸鋁膠體、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、硅酸二鈣及硅酸三鈣等物質(zhì)可充分激發(fā)鋁灰膠體材料的膠凝特性。鐵尾礦中的非活性部分還可作為超細(xì)集料分散在聚合磷酸鋁膠體和其它生成物中,從而強(qiáng)化了鋁灰膠體材料的膠凝特性。
[0018] 有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具備以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明制備方法過(guò)程簡(jiǎn)單,原料來(lái)源廣泛且易得,可同步實(shí)現(xiàn)鋁灰無(wú)害化處置及資源化利用。處置過(guò)程無(wú)氨氣和甲烷氣體產(chǎn)生,處置后得到的鋁灰膠體材料的氯含量最低為0.01%,重金屬浸出濃度最低均低于0.1mg/L,鋁灰膠體材料的強(qiáng)度最高高于35MPa。
附圖說(shuō)明[0019] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實(shí)施方式[0020] 下面通過(guò)實(shí)施例的方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明,但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。[0021] 鋁灰包括65.87%Al2O3、5.56%SiO2、0.64%Fe2O3、2.46%CaO、3.72%MgO、6.74%Na2O、1.86%TiO2、8.34%Cl、2.24%S、0.06%F、1.16%BaO、1.22%PbO、0.03%ZnO、0.02%CdO、0.04%Cr2O3、0.02%NiO、0.02%CuO。[0022] 鐵尾礦包括29.52%SiO2、11.84%CaO、35.24%Fe2O3、6.81%Al2O3、2.45%SO3、1.52%MgO、0.94%ZnO、2.13%K2O、1.28%MnO2、8.27%Na2O。
[0023] 實(shí)施例1水蒸氣含量對(duì)鋁灰膠凝材料性能影響[0024] 稱(chēng)取鋁灰,研磨2小時(shí),得到鋁灰細(xì)粉。對(duì)鋁灰細(xì)粉進(jìn)行低溫等離子體照射2小時(shí),得到脫氮碳鋁灰,其中低溫等離子作用電壓為5k,低溫等離子作用氣氛為水蒸氣,水蒸氣含量分別為10%、15%、18%、20%、60%、80%、85%、90%、95%。按照質(zhì)量比100∶20∶5∶2.5分別稱(chēng)取脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦,混合,研磨6小時(shí),得到脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉,其中鈣鹽為氧化鈣,磷酸鹽為磷酸鈉。按照液固比1∶1mL/mg將脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合,攪拌2小時(shí),倒入離心機(jī)離心,過(guò)濾,得到的固體部分為脫氯鋁鈣磷混合泥。對(duì)脫氯鋁鈣磷混合泥進(jìn)行低溫等離子體照射6小時(shí),烘干、研磨成細(xì)粉,得到無(wú)害化鋁灰膠凝材料,其中低溫等離子作用電壓為5k,低溫等離子作用氣氛為空氣。[0025] 氯含量的測(cè)定:無(wú)害化鋁灰膠凝材料中氯含量按照《建筑用砂》(GB/T14684?2011)進(jìn)行測(cè)定。
[0026] 無(wú)害化鋁灰膠凝材料中重金屬浸出試驗(yàn):無(wú)害化鋁灰膠凝材料中重金屬浸出試驗(yàn)按照《固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法》(HJ/T300?2007)執(zhí)行。浸出液中重金屬的濃度使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀進(jìn)行檢測(cè)。[0027] 強(qiáng)度性能測(cè)試:將本發(fā)明制備的膠凝材料制成受檢膠砂,膠砂的制備、試件的制備、試件的養(yǎng)護(hù)、試件齡期的選擇及試件28天抗壓強(qiáng)度(P28,MPa)的測(cè)量均依據(jù)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》GB/T17671?1999標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。試件制備所摻沙采用《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》GB/T17671?1999規(guī)定的ISO標(biāo)準(zhǔn)砂。[0028] 本實(shí)施例試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。[0029] 表1水蒸氣含量對(duì)鋁灰膠凝材料性能影響[0030][0031] 由表1可知,當(dāng)水蒸氣含量低于20%時(shí)(如表1中,水蒸氣含量=18%、15%、10%以及表1中未列舉的更低比值),低溫等離子體照射過(guò)程中生成的自由基減少,使得鋁灰活化、重金屬固化、氯分離效果變差,導(dǎo)致所制備鋁灰膠凝材料重金屬浸出濃度和氯含量隨著水蒸氣含量減小而顯著增加,鋁灰膠凝材料強(qiáng)度隨著水蒸氣含量減小而顯著減小。當(dāng)水蒸氣含量等于20%~80%時(shí)(如表1中,水蒸氣含量=20%、60%、80%),在低溫等離子體照射鋁灰細(xì)粉過(guò)程中,水蒸氣和空氣中的氧氣在放電通道中發(fā)生電離和解離,生成氫氧根自由基、氧自由基、氫自由基和水合電子。氫氧根自由基和氧自由基可誘發(fā)鋁灰細(xì)粉中的氮化鋁和碳化鋁轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁、硝酸根和二氧化碳,反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氨氮和甲烷會(huì)被氫氧根自由基和氧自由基快速氧化為硝酸根和二氧化碳。同時(shí),氫氧根自由基和氧自由基可誘發(fā)鋁灰中金屬鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁。而氧化鋁可吸收氫自由基和水合電子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁。氫氧根自由基還可將鋁灰中的氯離子轉(zhuǎn)為二氧化氯和氯自由基,這不僅可以促進(jìn)氯離子分離,而且生成的二氧化氯和氯自由基可提高鋁灰活性重新轉(zhuǎn)化為氯離子。當(dāng)水蒸氣含量大于80%時(shí)(如表1中,水蒸氣含量=85%、90%、95%以及表1中未列舉的更高比值),所制備鋁灰膠凝材料重金屬浸出濃度、強(qiáng)度和氯含量均隨著水蒸氣含量進(jìn)一步增加變化不顯著。因此,綜合而言,結(jié)合效益與成本,當(dāng)水蒸氣含量等于20%~80%時(shí),最有利于提高所制備鋁灰膠凝材料性能。[0032] 實(shí)施例2脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦質(zhì)量比對(duì)鋁灰膠凝材料性能影響[0033] 稱(chēng)取鋁灰,研磨4小時(shí),得到鋁灰細(xì)粉。對(duì)鋁灰細(xì)粉進(jìn)行低溫等離子體照射4小時(shí),得到脫氮碳鋁灰,其中低溫等離子作用電壓為40k,低溫等離子作用氣氛為水蒸氣,水蒸氣含量為80%。按照質(zhì)量比100∶20∶10∶5、100∶40∶10∶5、100∶60∶10∶5、100∶40∶5∶5、100∶40∶15∶5、100∶40∶10∶2.5、100∶40∶10∶7.5分別稱(chēng)取脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦,混合,研磨15小時(shí),得到脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉,其中鈣鹽為氧化鈣,磷酸鹽為磷酸鈉。按照液固比2∶
1mL/mg將脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合,攪拌7小時(shí),倒入離心機(jī)離心,過(guò)濾,得到的固體部分為脫氯鋁鈣磷混合泥。對(duì)脫氯鋁鈣磷混合泥進(jìn)行低溫等離子體照射15小時(shí),烘干、研磨成細(xì)粉,得到無(wú)害化鋁灰膠凝材料,其中低溫等離子作用電壓為40k,低溫等離子作用氣氛為空氣。
[0034] 氯含量的測(cè)定、無(wú)害化鋁灰膠凝材料中重金屬浸出試驗(yàn)、強(qiáng)度性能測(cè)試均同實(shí)施例1。本實(shí)施例試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。[0035][0036] 由表2可知,當(dāng)脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦質(zhì)量比等于100∶20~60∶5~15∶2.5~7.5(如表2中,脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦質(zhì)量比=100∶20∶10∶5、100∶40∶10∶
5、100∶60∶10∶5、100∶40∶5∶5、100∶40∶15∶5、100∶40∶10∶2.5、100∶40∶10∶7.5),將脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合后,脫氮碳鋁灰中的硝酸根快速溶解到溶液中,硝酸根溶解過(guò)程還可促進(jìn)氯離子和氟離子的同步快速溶解。硝酸根、氯離子和氟離子通過(guò)后繼的固液分離步驟從脫氯鋁鈣磷混合泥中分開(kāi),得以去除。同時(shí),將脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合后,攪拌過(guò)程中脫氮碳鋁灰中氫氧化鋁與鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦充分混合,鈣劑與磷酸鹽結(jié)合生成羥基磷灰?guī)r,氫氧化鋁與磷酸鹽生成磷酸鋁。當(dāng)脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦質(zhì)量比等于
100∶20~60∶5~15∶2.5~7.5,有利于提高所制備鋁灰膠凝材料性能。
[0037] 實(shí)施例3脫氯鋁鈣磷混合泥低溫等離子體照射時(shí)間對(duì)鋁灰膠凝材料性能影響[0038] 稱(chēng)取鋁灰,研磨6小時(shí),得到鋁灰細(xì)粉。對(duì)鋁灰細(xì)粉進(jìn)行低溫等離子體照射6小時(shí),得到脫氮碳鋁灰,其中低溫等離子作用電壓為75k,低溫等離子作用氣氛為水蒸氣,水蒸氣含量為80%。按照質(zhì)量比100∶60∶15∶7.5分別稱(chēng)取脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦,混合,研磨24小時(shí),得到脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉,其中鈣鹽為氧化鈣,磷酸鹽為磷酸鈉。按照液固比3∶1mL/mg將脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合,攪拌12小時(shí),倒入離心機(jī)離心,過(guò)濾,得到的固體部分為脫氯鋁鈣磷混合泥。對(duì)脫氯鋁鈣磷混合泥分別進(jìn)行低溫等離子體照射3小時(shí)、4小時(shí)、5小時(shí)、6小時(shí)、15小時(shí)、24小時(shí)、26小時(shí)、28小時(shí)、30小時(shí),烘干、研磨成細(xì)粉,得到無(wú)害化鋁灰膠凝材料,其中低溫等離子作用電壓為75k,低溫等離子作用氣氛為空氣。
[0039] 氯含量的測(cè)定、無(wú)害化鋁灰膠凝材料中重金屬浸出試驗(yàn)、強(qiáng)度性能測(cè)試均同實(shí)施例1。本實(shí)施例試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。[0040] 表3脫氯鋁鈣磷混合泥低溫等離子體照射時(shí)間對(duì)鋁灰膠凝材料性能影響[0041][0042][0043] 由表3可知,當(dāng)脫氯鋁鈣磷混合泥低溫等離子體照射時(shí)間低于6小時(shí)(如表3中,脫氯鋁鈣磷混合泥低溫等離子體照射時(shí)間=5小時(shí)、4小時(shí)、5小時(shí)以及表3中未列舉的更低比值),對(duì)脫氯鋁鈣磷混合泥進(jìn)行低溫等離子體照射過(guò)中氫氧根自由基、氧自由基可及等離子體釋放的熱量減少,使得鋁灰活化、重金屬固化、氯分離效果變差,導(dǎo)致所制備鋁灰膠凝材料重金屬浸出濃度和氯含量隨著脫氯鋁鈣磷混合泥低溫等離子體照射時(shí)間減小而顯著增加,鋁灰膠凝材料強(qiáng)度隨著脫氯鋁鈣磷混合泥低溫等離子體照射時(shí)間減小而顯著減小。當(dāng)脫氯鋁鈣磷混合泥低溫等離子體照射時(shí)間等于6~24小時(shí)(如表3中,脫氯鋁鈣磷混合泥低溫等離子體照射時(shí)間=6小時(shí)、15小時(shí)、24小時(shí)),對(duì)脫氯鋁鈣磷混合泥進(jìn)行低溫等離子體照射過(guò)中,氫氧根自由基、氧自由基可及等離子體釋放的熱量可誘發(fā)氫氧化鋁、磷酸鹽、磷酸鋁與鈣劑聚合,生成聚合磷酸鋁膠體;誘發(fā)氫氧化鋁與鈣劑反應(yīng),生成鋁酸三鈣;誘發(fā)氫氧化鋁、鈣劑、鐵尾礦反應(yīng)生成鐵鋁酸四鈣、硅酸二鈣及硅酸三鈣。聚合磷酸鋁膠體和羥基磷灰?guī)r可高效穩(wěn)定脫氮碳鋁灰中的重金屬。生成的聚合磷酸鋁膠體、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、硅酸二鈣及硅酸三鈣等物質(zhì)可充分激發(fā)鋁灰膠體材料的膠凝特性。鐵尾礦中的非活性部分還可作為超細(xì)集料分散在聚合磷酸鋁膠體和其它生成物中,從而強(qiáng)化了鋁灰膠體材料的膠凝特性。當(dāng)脫氯鋁鈣磷混合泥低溫等離子體照射時(shí)間高于24小時(shí)(如表3中,脫氯鋁鈣磷混合泥低溫等離子體照射時(shí)間=26小時(shí)、28小時(shí)、30小時(shí)以及表3中未列舉的更高比值),所制備鋁灰膠凝材料重金屬浸出濃度、強(qiáng)度和氯含量均隨著脫氯鋁鈣磷混合泥低溫等離子體照射時(shí)間進(jìn)一步增加變化不顯著。因此,綜合而言,結(jié)合效益與成本,當(dāng)脫氯鋁鈣磷混合泥低溫等離子體照射時(shí)間等于6~24小時(shí),最有利于提高所制備鋁灰膠凝材料性能。
[0044] 實(shí)施例4鈣鹽種類(lèi)對(duì)鋁灰膠凝材料性能影響[0045] 稱(chēng)取鋁灰,研磨6小時(shí),得到鋁灰細(xì)粉。對(duì)鋁灰細(xì)粉進(jìn)行低溫等離子體照射6小時(shí),得到脫氮碳鋁灰,其中低溫等離子作用電壓為75k,低溫等離子作用氣氛為水蒸氣,水蒸氣含量為80%。按照質(zhì)量比100∶60∶15∶7.5分別稱(chēng)取脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦,混合,研磨24小時(shí),得到脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉,其中鈣鹽分別為氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣,磷酸鹽為磷酸鈉。按照液固比3∶1mL/mg將脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合,攪拌12小時(shí),倒入離心機(jī)離心,過(guò)濾,得到的固體部分為脫氯鋁鈣磷混合泥。對(duì)脫氯鋁鈣磷混合泥分別進(jìn)行低溫等離子體照射24小時(shí),烘干、研磨成細(xì)粉,得到無(wú)害化鋁灰膠凝材料,其中低溫等離子作用電壓為75k,低溫等離子作用氣氛為空氣。[0046] 氯含量的測(cè)定、無(wú)害化鋁灰膠凝材料中重金屬浸出試驗(yàn)、強(qiáng)度性能測(cè)試均同實(shí)施例1。本實(shí)施例試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。[0047] 表4鈣鹽種類(lèi)對(duì)鋁灰膠凝材料性能影響[0048][0049] 由表4結(jié)果可知,鋁灰膠凝材料制備過(guò)程選用的鈣鹽為氧化鈣、氫氧化鈣、或碳酸鈣,重金屬浸出濃度、強(qiáng)度、氯含量結(jié)果均較為接近,制備過(guò)程選擇氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣中任意一種鈣鹽均可以。[0050] 實(shí)施例5磷酸鹽種類(lèi)對(duì)鋁灰膠凝材料性能影響[0051] 稱(chēng)取鋁灰,研磨6小時(shí),得到鋁灰細(xì)粉。對(duì)鋁灰細(xì)粉進(jìn)行低溫等離子體照射6小時(shí),得到脫氮碳鋁灰,其中低溫等離子作用電壓為75k,低溫等離子作用氣氛為水蒸氣,水蒸氣含量為80%。按照質(zhì)量比100∶60∶15∶7.5分別稱(chēng)取脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦,混合,研磨24小時(shí),得到脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉,其中鈣鹽為氧化鈣,磷酸鹽分別為磷酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉。按照液固比3∶1mL/mg將脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合,攪拌12小時(shí),倒入離心機(jī)離心,過(guò)濾,得到的固體部分為脫氯鋁鈣磷混合泥。對(duì)脫氯鋁鈣磷混合泥分別進(jìn)行低溫等離子體照射24小時(shí),烘干、研磨成細(xì)粉,得到無(wú)害化鋁灰膠凝材料,其中低溫等離子作用電壓為75k,低溫等離子作用氣氛為空氣。[0052] 氯含量的測(cè)定、無(wú)害化鋁灰膠凝材料中重金屬浸出試驗(yàn)、強(qiáng)度性能測(cè)試均同實(shí)施例1。本實(shí)施例試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。[0053] 表5磷酸鹽種類(lèi)對(duì)鋁灰膠凝材料性能影響[0054][0055] 由表5結(jié)果可知,鋁灰膠凝材料制備過(guò)程選用的磷酸鹽為磷酸鈉、焦磷酸鈉、或六偏磷酸鈉,重金屬浸出濃度、強(qiáng)度、氯含量結(jié)果均較為接近,制備過(guò)程選擇磷酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉中任意一種磷酸鹽均可以。[0056] 對(duì)比例不同制備工藝對(duì)鋁灰膠凝材料性能影響[0057] 本發(fā)明制備工藝:稱(chēng)取鋁灰,研磨6小時(shí),得到鋁灰細(xì)粉。對(duì)鋁灰細(xì)粉進(jìn)行低溫等離子體照射6小時(shí),得到脫氮碳鋁灰,其中低溫等離子作用電壓為75k,低溫等離子作用氣氛為水蒸氣,水蒸氣含量為80%。按照質(zhì)量比100∶60∶15∶7.5分別稱(chēng)取脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦,混合,研磨24小時(shí),得到脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉,其中鈣鹽為氧化鈣,磷酸鹽為磷酸鈉。按照液固比3∶1mL/mg將脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合,攪拌12小時(shí),倒入離心機(jī)離心,過(guò)濾,得到的固體部分為脫氯鋁鈣磷混合泥。對(duì)脫氯鋁鈣磷混合泥分別進(jìn)行低溫等離子體照射24小時(shí),烘干、研磨成細(xì)粉,得到無(wú)害化鋁灰膠凝材料,其中低溫等離子作用電壓為75k,低溫等離子作用氣氛為空氣。
[0058] 對(duì)比工藝1:稱(chēng)取鋁灰,研磨6小時(shí),得到鋁灰細(xì)粉。按照質(zhì)量比100∶60∶15∶7.5分別稱(chēng)取鋁灰細(xì)粉、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦,混合,研磨24小時(shí),得到鋁鈣磷混合細(xì)粉,其中鈣鹽為氧化鈣,磷酸鹽為磷酸鈉。按照液固比3∶1mL/mg將鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合,攪拌12小時(shí),倒入離心機(jī)離心,過(guò)濾,得到的固體部分為脫氯鋁鈣磷混合泥。對(duì)脫氯鋁鈣磷混合泥分別進(jìn)行低溫等離子體照射24小時(shí),烘干、研磨成細(xì)粉,得到對(duì)比無(wú)害化鋁灰膠凝材料1,其中低溫等離子作用電壓為75k,低溫等離子作用氣氛為空氣。[0059] 對(duì)比工藝2:稱(chēng)取鋁灰,研磨6小時(shí),得到鋁灰細(xì)粉。對(duì)鋁灰細(xì)粉進(jìn)行低溫等離子體照射6小時(shí),得到脫氮碳鋁灰,其中低溫等離子作用電壓為75k,低溫等離子作用氣氛為水蒸氣,水蒸氣含量為80%。按照質(zhì)量比100∶60∶15∶7.5分別稱(chēng)取脫氮碳鋁灰、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦,混合,研磨24小時(shí),得到脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉,其中鈣鹽為氧化鈣,磷酸鹽為磷酸鈉。按照液固比3∶1mL/mg將脫氮鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合,攪拌12小時(shí),倒入離心機(jī)離心,過(guò)濾,得到的固體部分為脫氯鋁鈣磷混合泥。將脫氯鋁鈣磷混合泥烘干、研磨成細(xì)粉,得到對(duì)比無(wú)害化鋁灰膠凝材料2。[0060] 對(duì)比工藝3:稱(chēng)取鋁灰,研磨6小時(shí),得到鋁灰細(xì)粉。按照質(zhì)量比100∶60∶15∶7.5分別稱(chēng)取鋁灰細(xì)粉、鈣劑、磷酸鹽、鐵尾礦,混合,研磨24小時(shí),得到鋁鈣磷混合細(xì)粉,其中鈣鹽為氧化鈣,磷酸鹽為磷酸鈉。按照液固比3∶1mL/mg將鋁鈣磷混合細(xì)粉與水混合,攪拌12小時(shí),倒入離心機(jī)離心,過(guò)濾,得到的固體部分為脫氯鋁鈣磷混合泥。將脫氯鋁鈣磷混合泥烘干、研磨成細(xì)粉,得到對(duì)比無(wú)害化鋁灰膠凝材料3。[0061] 氯含量的測(cè)定、無(wú)害化鋁灰膠凝材料中重金屬浸出試驗(yàn)、強(qiáng)度性能測(cè)試均同實(shí)施例1。本對(duì)比例試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。[0062] 表6不同制備工藝對(duì)鋁灰膠凝材料性能影響[0063][0064] 由表6可知,對(duì)比無(wú)害化鋁灰膠凝材料1、對(duì)比無(wú)害化鋁灰膠凝材料2、對(duì)比無(wú)害化鋁灰膠凝材料3重金屬浸出濃度和氯含量均顯著高于無(wú)害化鋁灰膠凝材料,而對(duì)比無(wú)害化鋁灰膠凝材料1、對(duì)比無(wú)害化鋁灰膠凝材料2、對(duì)比無(wú)害化鋁灰膠凝材料3強(qiáng)度均顯著低于無(wú)害化鋁灰膠凝材料。
聲明:
“鋁灰無(wú)害化預(yù)處置及同步活化的方法” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)