[发明专利]危废固化用磷铝酸盐胶凝材料及其制备方法和应用以及危废利用砂浆

说明书

本发明公开了一种危废固化用磷铝酸盐胶凝材料及其制备方法和应用以及危废利用砂浆；该危废固化用磷铝酸盐胶凝材料，包含：磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭，所述磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭的重量比为60‑100：10‑40：0‑5：1‑10；其中，所述磷铝酸盐胶凝材料由湿生料煅烧而成，所述湿生料中的粉状料包含：石灰石、铝矾土、磷灰石；该危废固化用磷铝酸盐胶凝材料具有吸附溶液中重金属离子的能力，可用于固化飞灰等危废材料中的重金属，有效消除危险废物处置产生的污染，实现危废物的无害化、减量化和资源化处理。

技术领域

本发明涉及磷铝酸盐胶凝材料，具体地，涉及一种危废固化用磷铝酸盐胶凝材料及其制备方法和应用以及危废利用砂浆。

背景技术

随着现代工业的发展，废弃物的产生量逐年增多，环保问题、资源问题和可持续发展问题日益突出，对人类环境造成的危害也越来越严重。尤其是现代电子信息技术、医药化工技术的发展，导致产生了许多固废危废。如何有效回收利用这些固废，对环境造成污染，这既是一个世界性难题，也是我国再生资源回收利用面临的一个新课题。无论是工业发达国家，还是发展中国家，面临着危废物处置的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种危废固化用磷铝酸盐胶凝材料及其制备方法和应用以及危废利用砂浆；该危废固化用磷铝酸盐胶凝材料具有吸附溶液中重金属离子的能力，可用于固化飞灰等危废材料中的重金属，有效消除危险废物处置产生的污染，实现危废物的无害化、减量化和资源化处理。

为了实现上述目的，本发明提供了一种危废固化用磷铝酸盐胶凝材料，包含：磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭，所述磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭的重量比为60-100：10-40：0-5：1-10；其中，所述磷铝酸盐胶凝材料由湿生料煅烧而成，所述湿生料中的粉状料包含：石灰石、铝矾土、磷灰石。

本发明还提供了一种如上述的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料的制备方法，所述制备方法包括：

1)将石灰石、铝矾土和磷灰石进行破碎，再将进行研磨、过筛以得到粉状料，接着将所述粉状料、水混合得到湿生料，然后将所述湿生料煅烧，以得到磷铝酸盐胶凝材料；

2)将所述磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭混合，以得到所述危废固化用磷铝酸盐胶凝材料。

本发明进一步提供了一种危废利用砂浆，所述危废利用砂浆包含重量比为1：0.8-1.2的飞灰、如上述的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料。

本发明再进一步提供了一种如上述的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料在固化金属离子中的应用。

在上述技术方案中，膨润土：膨润土中的蒙脱石是一种含水的层状硅酸盐矿物，层间的阳离子具有可交换性，可对重金属离子产生吸附作用；重金属螯合剂：对重金属离子螯合，产生疏水性结构而沉淀，同时，在体型结构的高分子作用下，通过絮集和网捕作用显著提高沉淀和去除率；活性炭：一种多孔材料，具有高孔隙结构，表面积较大，能与重金属离子中分接触，产生吸附；磷铝酸盐胶凝材料：水化速度快，能迅速产生强度，并且强度高于硅酸盐水泥，磷铝酸盐对重金属离子具有良好的吸附作用。

在磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭的共同作用下，使得危废固化用磷铝酸盐胶凝材料具有吸附溶液中重金属离子的能力，可用于固化飞灰等危废材料中的重金属，有效消除危险废物处置产生的污染，实现危废的无害化、减量化和资源化，具有重要的实际价值。该方法制备的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料能有效实现飞灰中重金属离子的固化，且能获得一定的强度，制备方法简单，因此具有广阔的市场前景。

本发明与同类产品及工艺相比，具有以下主要优点：

1、本发明制备的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料，能有效固化飞灰浸出的重金属离子。