一种清洁砂中的有毒物质的方法和清洁组合物技术

一种清洁含有毒有害物质的砂子的方法，包括以下步骤：a)用筛子(3)筛分受污染的砂子，b)通过加入来自水箱(5)的水，在摩擦装置(4)中清洁/擦洗污泥中的污染的砂子，以去除砂砾表面上的有毒有害物质和油脂，c)在脱水器(8)上分级/滴加，由此获得经清洁的砂子和污泥，d)在一锥形容器(14)中沉淀所述污泥并通过过滤除去所述污泥，e)通过在污泥分离器(9和9')处以及在获得清洁的砂和废石的浓缩台(10和10')处使用重力选矿通过颗粒大小分离清洁的砂子，f)干燥经清洁的砂子，按颗粒大小分级以及储存和包装以这种方式分级的砂子，在步骤b)的砂清洁步骤中，加入水、氧化钙和含有偏硅酸二钠、碳酸钠、苯扎氯铵和离子和/或非离子表面活性剂的水溶液，并且当上述物质在所述摩擦机(4)中混合时，产生用于清洁砂子的混合物，而在步骤d)中，压滤机(17)用于制作一惰性污泥饼。

A method for cleaning toxic substances in sand and a cleaning composition

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种清洁砂中的有毒物质的方法和清洁组合物本专利技术的说明
本专利技术涉及一种清洁砂的方法，所述砂用作用液体射流清洁和抛光金属表面的研磨料，还涉及一种用于清洁污染了的砂的组合物。更确切地说，本专利技术涉及清洁在喷砂过程中被重金属污染的砂，还涉及一种三组分组合物，用于清洁被重金属污染的砂。用作研磨剂的砂的类型的实施例包括砂砾、石英砂、黑色和棕色金刚砂、钢球和石榴石。根据国际专利分类，本专利技术归类为针对使有害化学物质无害的化学品的A62D3/00类；以及归类为B03B区域-用液体分离固体物料，更精确地归类为B03B9/00-分离装置的总体布置。技术问题在用研磨砂的液体射流清洁和抛光金属表面过程中，例如在维护船舶和金属加工期间，会消耗大量的砂子。在喷砂处理完成之后，砂子会带走金属表面上的所有杂质，例如金属腐蚀部分、防腐蚀涂层和防污染涂层。上述这些涂层基于重金属化合物，主要基于金属化合物，例如铜、锌、铬、铁、铯、镓、锰、钼、镍、铅、硅、锡、钨、锆和可能的铅。由于喷砂后大量的重金属残留在砂的表面上，这种砂子无法再次使用，并且必须将其作为危险废品进行处理，这对公司而言是一个很大的问题，因为处理危险废品的成本很高，这又是因为目前缺少处理这类危险废品等的垃圾填埋场。该权利要求旨在提供一种解决所述技术问题的技术方案，该方案具有一种生态学上可接受的且可持续的工艺，用于清洁来自金属的砂子，使得这些砂子可以再次用作喷砂中的研磨剂。另一个技术问题是找到一种清洁方案，这种清洁方案应该是生态学上可接受的，且应将来自所有有毒金属的砂子清洁至以下这种程度，即这种砂子不会对工人的身体健康造成威胁，这些工人指的是那些将使用按照上述方法清洁后的砂子，用于喷砂的人。本专利技术还旨在通过在喷砂后比现有已知的方法更有效地清洁砂子的方式来解决这个技术问题。此外，本专利技术要解决的技术问题是减少清洁砂子后留下的废物量。通过本专利技术，与参与清洁过程的砂子的总量相比，必须作为有毒废物处理的这些废物的量将达到0.3wt％。在完成本专利技术提出的方法之后，除了获得上述有毒废物外，还获得了以下物质：具有0.2mm至3mm颗粒的干净的砂，可接受作为研磨剂；坚硬的油漆脱落物，以进行进一步的化学处理；净化和澄清的水，可以返回系统，用于清洁受喷砂和类似过程污染的新砂子；污泥，由90％砂和10％氢氧化钙组成，可用于制造建筑业的混凝土板和砌块。
技术介绍
公开号为EP0622121的欧洲专利申请EP94302603.9代表了与本专利技术最接近的现有技术。它公开了一种在喷砂后清洁砂子中的重金属的方法，主要是一种在喷砂后清洁砂中的铅、铜，镉和铬的方法。所描述的方法包括用2-5％过氧化钠溶液处理污染的砂子，接着从仍然被上述金属污染的砂子中分离出几乎不含金属的干净的砂子。基于颗粒大小进行分离，其中干净的砂子的颗粒大于污染的砂子的颗粒，并且它们的直径不得小于60微米。进一步用凝结和絮凝剂处理污染的砂子，然后过滤干净的砂子并将干净的砂子与污染的砂子分开。根据引用的专利申请实施该流程导致在处理结束时产生大约40wt％的大量污染的砂子，这些污染的砂子需要多次经历整个流程，以便清洁干净，这大大增加了流程的成本。根据所引用的文献，在本专利技术的更有利的实施方案中，清洁后的砂子中的有毒金属如铅、铜、镉和铬的含量不超过1,000ppm，即500ppm。砂子不能包含超过5ppm的铅和铬，和超过1ppm的镉，这表明了通过使用引用的文献中公开的本专利技术所清洁的砂子不能再次用于喷砂。换言之，在喷砂之后，这种方法将砂子从有毒和危险的废物转化为无害废物。喷砂后清洁砂子的关键步骤是通过擦洗清洁砂子的步骤。通过选择通过擦洗来洗涤砂子的液体可以将清洁后的砂子中的有毒金属的份额降低到它们不会对健康或环境构成威胁的水平。换言之，通过选择用于清洁砂子的液体，可以获得可再次用于喷砂的砂子。本专利技术使得可以在砂粒由于粒度变得太小而无法用于喷砂之前清洁3-4次。因此，通过由砂子制成石块，该砂子可用于建筑中。本专利技术使用氧化钙在水中的溶液和偏硅酸二钠、碳酸钠、苯扎氯铵和非离子和/或离子表面活性剂的化合物的水溶液作为液体，用于通过擦洗来清洁砂子。在喷砂后，通过在砂砾样品上的电感耦合等离子体上的发射光谱检测作为清洁砂子的独立溶液的这种清洁液体与2-5％wt氢氧化钠水溶液和氧化钙溶液相比时的有效性，其中所述砂砾之前通过振动筛过滤。作为验证，以相同的方式对未用于喷砂的砂砾的表面上的金属含量进行分析，即分析干净的砂砾。在用清洁液洗涤和清洁砂砾之后，再次通过振动筛筛分砂粒以将砂粒与油漆残余物分离，然后仅在此时砂砾经受硝酸的作用，以去除砂砾表面上的残留金属原子。对于所有使用过的清洁液，在具有磁性混合物的锥形烧瓶中在10分钟内在实验室条件下进行清洁和擦洗砂砾。表1显示了分析结果。最后一栏显示了用偏硅酸二钠、碳酸钠、苯扎氯铵和非离子表面活性剂的水溶液清洗砂子的结果。表1中的先前解决方案名为“解决方案”。从结果可以清楚地看出，氢氧化钙水溶液和偏硅酸二钠、碳酸钠、苯扎氯铵和非离子表面活性剂的水溶液的组合到目前为止产生了最好的结果并且将砂砾清洁到再次用于喷砂所需要的水平。因此，例如通过根据本专利技术洗涤砂砾，砷、钡、铍、铋、钴、铬、铜、铁、锰、钼、镍、硒和锡的量回到在将砂砾用作研磨喷砂剂前就存在的初始值。此外，与喷砂前的干净的砂砾相比，许多上述金属的量已经减少。同样清楚的是，如最接近的现有技术中所述，用2-5％wt氢氧化钠水溶液洗涤不会对上述大部分金属产生影响。如果我们将用根据本专利技术的液体清洁砂砾得到的结果与仅用水和氧化钙清洗砂砾得到的结果和用偏硅酸二钠、碳酸钠、苯扎氯铵和非离子表面活性剂的水溶液清洗砂砾得到的结果相比，我们可以看到强烈的协同效应，这是因为在前述后两种清洗方法中，砂砾的表面上的金属含量减少了，但是这种金属含量未减少到砂砾可以再次用作研磨剂的程度。有趣的是，喷砂后的砂砾以及清洁后的砂砾中不再含有铅(最接近的现有技术涉及所述铅的去除)，因此，看起来所述砂砾不需要清洁铅。而且，可以看出2-5％wt氢氧化钠溶液的pH值约为13，并且与文献EP0622121中的断言相反，pH值不能小于12。与此相反，根据本专利技术的解决方案的溶液的pH大于11且小于12，并且实际上约为11.5。
技术实现思路
清洁含有毒有害物质的砂子的方法包括以下步骤：a)用筛子3筛分受污染的砂子，b)通过加入来自水箱5的水，在摩擦装置4中清洁/擦洗污泥中的污染的砂子，以去除砂砾表面上的有毒有害物质和油脂，c)在脱水器8上分级滴落，由此获得清洁的砂子和污泥，d)在锥形容器14中沉淀污泥并通过过滤除去污泥，e)通过在污泥分离器9和9'处以及在获得清洁的砂和废石的浓缩台10和10'处使用重选通过颗粒大小分离清洁的砂子，f)干燥干燥的砂子，按粒度分级以及储存和包装这种分级的砂子，其中在步骤b)的砂清洁步骤中，加入水、氧化钙和含有偏硅酸二钠、碳酸钠、苯扎氯铵和选自离子和/或非离子表面活性剂的水溶液(其中非离子表面活性剂是首选)，并且当在摩擦装置4中混合时，上述物质产生用于清洁砂子的混合物，而在步骤d)中，使用压滤机17分离污泥中的水。砂清洁混合物的pH值大于11且小于12。在本专利技术的有利实施方式中，砂清洁混合物的pH值约为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清洁含有毒有害物质的砂子的方法，包括以下步骤：a)用筛子(3)筛分受污染的砂子，b)通过加入来自水箱(5)的水，在摩擦装置(4)中清洁/擦洗污泥中的污染的砂子，以去除砂砾表面上的有毒有害物质和油脂，c)在脱水器(8)上分级/滴加，由此获得经清洁的砂子和污泥，d)在一锥形容器(14)中沉淀所述污泥并通过过滤除去所述污泥，e)通过在污泥分离器(9和9')处以及在获得清洁的砂和废石的浓缩台(10和10')处使用重力选矿通过颗粒大小分离清洁的砂子，f)干燥经清洁的砂子，按颗粒大小分级以及储存和包装以这种方式分级的砂子，其特征在于，在步骤b)的砂清洁步骤中，加入水、氧化钙和含有偏硅酸二钠、碳酸钠、苯扎氯铵和离子和/或非离子表面活性剂的水溶液，并且当上述物质在所述摩擦机(4)中混合时，产生用于清洁砂子的混合物，而在步骤d)中，压滤机(17)用于制作一惰性污泥饼。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种清洁含有毒有害物质的砂子的方法，包括以下步骤：a)用筛子(3)筛分受污染的砂子，b)通过加入来自水箱(5)的水，在摩擦装置(4)中清洁/擦洗污泥中的污染的砂子，以去除砂砾表面上的有毒有害物质和油脂，c)在脱水器(8)上分级/滴加，由此获得经清洁的砂子和污泥，d)在一锥形容器(14)中沉淀所述污泥并通过过滤除去所述污泥，e)通过在污泥分离器(9和9')处以及在获得清洁的砂和废石的浓缩台(10和10')处使用重力选矿通过颗粒大小分离清洁的砂子，f)干燥经清洁的砂子，按颗粒大小分级以及储存和包装以这种方式分级的砂子，其特征在于，在步骤b)的砂清洁步骤中，加入水、氧化钙和含有偏硅酸二钠、碳酸钠、苯扎氯铵和离子和/或非离子表面活性剂的水溶液，并且当上述物质在所述摩擦机(4)中混合时，产生用于清洁砂子的混合物，而在步骤d)中，压滤机(17)用于制作一惰性污泥饼。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b)擦洗/洗涤过程中，在每吨砂中连续加入量为1-3升的偏硅酸二钠、碳酸钠、苯扎氯铵和非离子表面活性剂的水溶液，在擦洗/洗涤步骤中，在每吨砂中连续加入量为0.5-1.5千克的氧化钙，以及在所述擦洗/洗涤步骤中，在每吨砂中连续加入量为100升至5000升的水。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述擦洗/洗涤步骤中，在每吨砂中连续加入量为150升至400升的水。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述擦洗/洗涤步骤中，在每吨砂中连续加入量为200升至300升的水。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述擦洗/洗涤步骤中，在每吨砂中连续加入量为200升的水。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)擦洗/洗涤过程中，在每吨砂中连续加入量为2升的偏硅酸二钠、碳酸钠、苯扎氯铵和非离子表面活性剂的水溶液，以及在步骤b)擦洗/洗涤过程中，在每吨砂中连续加入量为1千克的氧化钙。7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述摩擦机中的擦洗-洗涤步骤持续至少10分钟。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，偏硅酸二钠、碳酸钠、苯扎氯铵和非离子表面活性剂的水溶液具有以下组分：a.偏硅酸二钠-0.2至0.5％w/w，b.碳酸钠-0.03至0.1％w/w，c.非离子表面活性剂-0.1至0.2％w/w，d.苯扎氯铵-0.1至0.2％w/w，e.水...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱莉卡·普利茨米克，
申请(专利权)人：朱莉卡·普利茨米克，
类型：发明
国别省市：克罗地亚,HR