[发明专利]利用重金属污泥制备的透水砖及其制备方法

说明书

本发明涉及一种利用重金属污泥制备的透水砖及其制备方法，透水砖包括以下组分及重量份含量：无害化污泥40‑45、普通石子20‑23、钢渣15‑18、粉煤灰8‑10、水玻璃12‑15、石英砂10‑12、高岭土5‑8、竹粉3‑4和造孔剂1‑3，其中，无害化污泥是由重金属污泥处理后得到的，制备过程包括重金属污泥酸解、重金属污泥超声分离、铁氧体和无害化污泥提取、透水砖原材料混合、砖坯成型、砖坯干燥、砖坯焙烧等步骤。与现有技术相比，本发明在重金属污泥无害化的同时，提取铁氧体产品和无害化污泥，前者可作为防辐射涂料添加剂或炼钢铁前的铁矿粉，后者可用于海绵城市建设用透水砖的制备，利废率高，实现了重金属污泥的最大资源化利用。

技术领域

本发明属于环境工程中固体危险废弃物回收利用和建筑材料领域，尤其是涉及一种利用重金属污泥制备的透水砖及其制备方法。

背景技术

重金属污泥主要来源于电镀行业、金属表面处理行业、印刷电路板行业等废水处理后产生的含有重金属的污泥废弃物，被列入国家危险废物名单中的第十七类危险废物(HW17)。由于上述行业废水中的Cu、Ni、Cr、Zn、Fe等重金属都转移到污泥中，因此，重金属污泥是电镀废水的“终态物”，具有易积累、不稳定、易流失等特点，如不加以妥善处理，任意堆放，其污泥中的Cu、Ni、Zn、Cr、Fe等重金属在雨水淋溶或者其他作用下，将会沿着污泥一土壤一农作物一人体的路径迁移，并可能引起地表水、土壤、地下水的次生污染，甚至危及生物链，造成严重的环境破坏。

针对重金属污泥的特点及其危害性，从环境污染防治和资源循环利用的角度考虑，主要采用以下两种处理方式，一是经过处理后，使污泥不会引起二次污染进而填埋或者贮存，即无害化处置；二是使对污泥中的重金属资源进行综合回收，即资源化利用。目前无害化处置的方法有固化剂固化、填埋、焚烧和填海；其中固化技术是危险废物处理中的一项重要技术，具有固化材料易得、处理效果好、成本低的优势，即用固化剂固定污泥中的重金属，然后再做处理，但仍存在一定的浸出隐患；填埋技术是比较适合中国国情的一项危险废物无害化处置途径，但国内针对重金属污泥的填埋技术仍处于较低的水平；投海实际上属于污染物的转移，重金属污泥即使经过固化，其对海洋生态系统和人类健康造成的威胁是难以避免的，国际早已禁止；焚烧热处理是实现重金属污泥减量化、无害化的一种快捷、有效的技术，但是，由于这种方法能耗较高，对焚烧设备和条件有一定要求，一般小电镀厂难以承受巨额的处理费用，故很难得到大面积的推广。

由于资源贫化和环境污染的加剧，重金属污泥作为一种重要的重金属资源加以回收利用，一直是国内外研究的重点。其中，主要方法有回收重金属、铁氧体综合利用技术、

堆肥化制作肥料以及生产改性塑料制品。中国专利“一种重金属污泥资源化及无害化的处理方法”(CN102433437B)公布了一种将重金属污泥脱水、干燥后与熔剂、粘结剂进行配料、制块或制球，再将焦炭、块料或球状料放入熔炼炉中进行熔炼；该工艺未对污泥中的重金属进行回收利用。中国专利“重金属污泥全资源化处理系统”(CN203833780U)开发了一种重金属污泥全资源化处理系统，可将重金属污泥等内所含诸多有用成分有效取出再利用，但未考虑提取之后的剩余物如何利用；中国专利“含重金属碱性污泥资源化处理方法”(CN201245054)提出了一种从重金属碱性污泥中提取出铁氧晶体及硫酸钙等资源，但该重金属碱性污泥中除了可生成铁氧晶体、硫酸钠、硫酸钙外，尚有酸不溶物等产生，水洗后的酸不溶物等已无害化，一般掩埋，但这尚未达到全资源化利用。中国公开专利“一种协同处置重金属污泥的方法”(公开号为105271624A)中利用协同作用将含水率为20～50％的重金属污泥与钙基固氟剂混匀、干燥、粉碎，得到钙基污泥，再与基础烧结原料和除尘灰混匀，造粒、布料，最后进行烧结，得到烧结矿；该专利的申请人为宝钢不锈钢有限公司，该法因地制宜，充分利用了其产业链，但不适合推广使用。