[发明专利]一种含有工业废弃物电石渣的废渣固化剂

说明书

本发明公开了一种含有工业废弃物电石渣的废渣固化剂及固化方法，固化剂由电石渣、矿渣、粉煤灰和氢氧化钾以50‑70∶10‑15∶10‑15∶1‑10的重量比混合而制成。固化方法是将固化剂均匀覆盖在废渣表面上，覆盖厚度控制在3‑10cm，废渣与固化剂的重量比为100∶3‑10，然后混合搅拌均匀并养护5‑20天即可完成固化过程。本发明的含有工业废弃物电石渣的废渣固化剂是以工业废弃物电石渣作为主要成分，同时加入矿渣、粉煤灰及少量氢氧化钾，不仅能够废物利用，降低成本，而且可同时解决粉煤灰和电石渣的处理问题，达到以废治废的目的。

技术领域

本发明涉及供热发电、工业化工工程技术领域，特别是涉及一种含有工业废弃物电石渣的废渣固化剂及固化循环利用方法。

背景技术

我国在燃煤发电、工业化工生产过程中，每年均会产生大量的工业废渣。仅山西省地带，每年就产生工业废渣达9000万m³左右，因此如何处置这些工业废渣已成为亟待解决的难题。目前，我国对工业废渣的再生利用率很低，利用技术落后，大部分的废渣都直接倾倒入山沟，只有很少一部分用于再生利用，在山沟处围堰充填造陆。其中工业废渣处理的主要问题在于现有倾倒区已使用多年，容量日趋饱和，所以难以容纳未来大规模的倾倒。在山沟处围堰充填造陆经常会导致大量废渣泄露，并且固结时间较长，通常需要几年甚至更长，再者，由于工业废渣具有含水率高(40wt％-60wt％以上)、强度低(静力触探值小于200Kn/m²无侧限抗压强度在50kN/m²以下)、粘粒含量高(多在20wt％以上)、腐殖质含量高等特点，因此作为土石材料无法直接利用，需经过固化处理，并且充填后需要花费大量费用对地基进行处理。另外，现代城市建设需要大量的土石材料，仅靠开山采石，挖田采土，已经对资源环境造成难以恢复的影响，不利于可持续发展战略。因此急需开发替代材料用于城镇化建设。

现在常用的工业废弃电石渣资源化处理方法有物理脱水、热处理方法、化学固化处理方法。

物理脱水方法是通过天然晾晒或机械脱水的方法将废渣中的水分脱去，达到提高土体强度的目的。天然晾晒方法的缺点是处理时间长，脱水效率低。机械脱水方法的缺点是能耗高，处理量低且设备昂贵。

热处理方法是通过熔融和烧结的方法去除废渣中多余的水分，并将废渣中的粘土矿物高温改性，可以将淤泥处理为陶粒或烧制砖瓦来使用。由于这种方法处理量有限，因此不适于大量工业废渣的处理。

化学固化方法是向废渣中投加固化材料，通过搅拌混合、养护，使淤泥、水、固化材料之间发生一系列的水解和水化反应，从而在工业废渣表面产生凝胶物质，使废渣颗粒之间形成网状结构，即构成了骨架，结晶类的水化产物则填充在网状结构的孔隙中，待硬化后废渣便具有了一定的强度。与物理脱水和热处理方法相比，化学固化方法不仅可以增大废渣颗粒的粒径，还可通过固化材料的水化作用，有效降低废渣含水率，此外，废渣颗粒凝结的硬化壳还可以有效降低废渣中污染物质的活性，起到一定的“减污”作用。同时固化处理机械原理简单，处理效率根据工程不同可以灵活地选用，而且可以用来处理各种性质的废渣。由于技术、经济的原因，目前采用的固化剂一般为水泥。水泥固化剂的最大优点是价廉，但是、随着环保法规对废物浸出率的要求日益严格，水泥作固化剂时的用量在不断加大，甚至会达到1∶10(废渣与水泥重量比)，因此，价廉的优势逐渐消失。

中国发明专利申请第200810019339.0号中公开了一种“淤泥固化方法”。该方法中利用添加固化剂的方法实现淤泥的固化，但是由于固化剂的主要原料为水泥和生石灰，因此成本高。中国发明专利申请第201010546974.1号中公开了一种“淤泥固化处理机”。其上采用机械固化的方法来处理废渣，装置上设有废渣进料口、出料口、固化剂入口和搅拌装置，这种固化处理装置的缺点是能耗高、处理量有限，因此不适宜大规模施工作业。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，克服现有技术不足，公开了一种成本及能耗低、操作简单、环保、固化效果好、固化后耐久性好的含有工业废弃物电石渣的废渣固化剂及固化方法。