[发明专利]一种赤泥-磷石膏基重金属固化剂、其制备方法及应用

说明书

本发明涉及大宗工业固体废弃物的资源化利的技术领域，具体涉及一种赤泥‑磷石膏基重金属固化剂、其制备方法及应用，赤泥‑磷石膏基重金属固化剂按照质量份数计，包括以下组分：赤泥‑磷石膏混合料70～80份、水淬碱性化铁炉渣20～30份、外加剂1～10份；其中赤泥‑磷石膏混合料中赤泥和磷石膏质量比为1：(0.25‑4.5)。本发明的赤泥‑磷石膏基重金属固化剂中赤泥‑磷石膏的掺量高，减少赤泥、磷石膏堆存造成的环境污染问题；替代水泥，可降低尾砂固化稳定成本；对铅锌尾砂具有良好固化稳定效果，通过增加固化尾砂体力学强度，提高重金属尾矿库的稳定性和安全性。

技术领域

本发明涉及大宗工业固体废弃物的资源化利的技术领域，具体涉及一种赤泥-磷石膏基重金属固化剂、其制备方法及应用。

背景技术

目前，大宗固体废物累计堆存量约600亿吨，年新增堆存量近30亿吨，其中，赤泥、磷石膏、钢渣等固废利用率仍较低，远低于2019年大宗固体废物综合利用率达的55％。2019年我国赤泥排放量超过1.0亿吨，赤泥综合利用总量约为849万吨，综合利用率仅为8％。工业磷石膏产量达到7500万吨，每年新增堆存量超过4000万吨，新增占地超过4000公顷，累计堆存量约为7.7亿吨，综合利用率为40％。大量的赤泥和磷石膏堆存占用宝贵的土地资源，造成严重的土壤和水体等环境污染。

尾砂是矿石选矿经破碎、磨矿、选别等一系列工艺后，剩余的无法用于生产的废渣以浆液形式排出，大量的尾砂常年堆积在尾矿库，堆存占用宝贵的土地资源，重金属铅锌尾砂不经过处理，尾砂中的重金属铅、锌渗透到周围土壤或水体中，造成严重的生态环境污染。

固化稳定化重金属污染尾砂是处理尾砂的一种常用技术，固化稳定化处理可降低尾砂重金属浸出迁移，减少重金属对周围土壤和水体污染；固化尾砂具有良好的力学强度，可用于路基材料和建筑材料。目前，重金属污染尾砂主要固化剂是水泥，但是利用水泥固化稳定化处理尾砂会增加尾砂处理成本，同时，水泥生产需要“两烘一烧”，消耗大量的石灰石、黏土等资源和能源，同时排放大量的粉尘、NO_X、SO₂、CO₂、CO等有害气体，造成环境污染问题。

推进大宗固废综合利用对提高资源利用效率、改善环境质量、促进经济社会发展全面绿色转型具有重要意义。为了进一步提升赤泥和磷石膏综合利用率，降低重金属污染尾砂固化稳定化处理成本，本专利利用赤泥和磷石膏制备一种高效低成本的重金属尾砂固化剂。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种赤泥-磷石膏基重金属固化剂，以赤泥和磷石膏为主要原料，降低固化重金属铅锌尾砂固化剂成本，减少尾砂中重金属铅锌浸出浓度高的问题。

本发明的目的之二在于提供一种赤泥-磷石膏基重金属固化剂的制备方法，制备工艺简单，易于调节。

本发明的目的之三在于提供一种赤泥-磷石膏基重金属固化剂的应用。

本发明的目的之四在于提供一种赤泥-磷石膏基重金属固化剂的应用方法。

本发明实现目的之一所采用的方案是：一种赤泥-磷石膏基重金属固化剂，按照质量份数计，包括以下组分：赤泥-磷石膏混合料70～80份、水淬碱性化铁炉渣20～30份、外加剂1～10份；其中赤泥-磷石膏混合料中赤泥和磷石膏质量比为1：(0.25-4.5)。

优选地，所述磷石膏中CaSO₄·2H₂O的含量大于等于75％；赤泥中Fe₂O₃和A₂O₃的总含量大于等于65％

优选地，所述外加剂为石灰、氯化钙、甲酸钙、水玻璃、硅灰、铝酸钠、三乙醇胺、氟硅酸钠、碳酸钠、三异丙醇胺中的至少三种的混合物。

优选地，所述赤泥-磷石膏基重金属固化剂为粉状，比表面积大于500m²/kg。