一种钡渣和磷石膏协同无害化处理方法技术

本发明专利技术涉及固废处理技术领域，尤其是一种钡渣和磷石膏协同无害化处理方法，经钡渣、磷石膏在特定质量比混合，且以500r/min搅拌特定时间后，陈化特定时间而完成，简化了钡渣、磷石膏协同无害化处理工艺流程，缩短了工艺，降低了无害化处理成本，使得钡离子浸出毒性＜25mg/L，且pH介于6

【技术实现步骤摘要】
一种钡渣和磷石膏协同无害化处理方法


[0001]本专利技术涉及固废处理
，尤其是一种钡渣和磷石膏协同无害化处理方法。

技术介绍

[0002]磷石膏是湿法磷酸生产工艺过程中，经硫酸浸出所产生的固体废渣，主要成分为CaSO4。在磷石膏中，含有游离磷酸、氟化物、五氧化二磷、磷酸盐等物质，在排放堆存过程中，将会给生态环境带来极其严重的危害，因此，磷石膏的无害化处理与资源化利用得到了快速发展，使得磷石膏在建筑材料等领域得到了大范围的应用。目前，对于磷石膏无害化处理方法主要有：水洗净化，浮选净化和中和处理。水洗净化能够去除磷石膏中可溶性磷、氟等可溶性杂质成分；浮选净化能够去除磷石膏有机物；中和处理利用酸碱中和，加入碱性改性材料，与磷石膏中可溶磷、氟反应，转化成难溶的惰性物质。这些方法，均能够满足对磷石膏的无害化处理，实现磷石膏的资源化利用；可是，其也存在着诸多弊端，例如：磷石膏工业化无害化处理设备成本高，造成磷石膏工业化应用率低。
[0003]钡渣是重晶石生产碳酸钡所排放出来的固体废弃物，含有酸溶性钡和水溶性钡成分，呈强碱性，具有毒性，属于危险固废，长期堆放，不仅占用大量土地资源，而且还会给环境带来污染。目前，钡渣无害化处理方法主要有：采用硫酸、硫酸盐或稀硝酸、稀盐酸进行无害化处理，例如：王海峰等在《硫酸钠对钡渣无害化效果研究》.广州化工.2020年第四期中公开了：采用过量硫酸钠加入，且加入一定量水后，对钡渣作用2h以后，钡渣中钡离子毒性浸出浓度得到明显降低，且钡离子去除率达到96％，能够满足GB5085.3/>‑
2007中对钡离子毒性鉴别的标准限值(＜100mg/L)，实现了对钡渣中钡离子的固化降低，但是钡渣量较大，使得需要大量的硫酸或硫酸盐，造成处理成本较高，使得无法实现产业化无害化处理钡渣；再例如：专利公布号为CN110883060A中公开了钡渣无害化处理方法，采用钡渣磨细后，加入浓度为12
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18％的稀硝酸或盐酸反应，反应产生的气体经引入克劳斯法尾气处理装置生产硫磺，且反应产生的反应液进行过滤，滤液沉降后进入反应釜反应，澄清，分离，得到硝酸钡或氯化钡产品，实现了对钡渣中钡离子的回收利用，实现了钡渣中钡离子的资源化、高附加值利用，但是，在该法中需要引入较高成本的设备，整个工艺流程长，对钡渣处理量有限，导致大量堆存的钡渣难以得到快速的无害化处理。
[0004]鉴于上述磷石膏、钡渣无害化处理量和利用率均较低的技术现状，研究团队结合对磷石膏特性、钡渣特性的了解与分析，利用“以废治废”的研究思路，将磷石膏、钡渣等的无害化处理工艺进行协同化：磷石膏固废与钡渣固废相互混合制备成混合渣，达到对磷石膏、钡渣无害化处理的目的，并立项“磷石膏、钡渣协同无害化处理与资源化利用”研究，且在开展立项研究之前，对磷石膏、钡渣协同无害化处理相关技术文献进行检索了解，得知：将磷石膏与钡渣协同无害化处理技术已经有所出现。
[0005]例如：专利号为2017108893380公开了利用磷石膏无害化处理钡渣的方法，采用钡渣粉碎
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研磨
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得50目钡渣
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注水至含水量15
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17％，得注水钡渣；采用磷石膏粉碎
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研磨
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得50目磷石膏
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注水至含水量为3
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4.2％，得注水磷石膏；注水钡渣与注水磷石膏按照质量比
为10：1
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20搅拌混合20min，超声振动棒振动30min，再经脱水处理，得到混合渣，使得混合渣pH介于8.5
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9.7，且钡离子毒性浸出浓度＜2mg/L。可见，该法充分利用钡渣中水溶性和酸溶性钡离子，在磷石膏作用下，与硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸钡，实现对钡渣、磷石膏中有害离子的固化，但是，该法需要采用研磨机、搅拌机、超声振动棒和脱水机进行处理，使得磷石膏、钡渣协同无害化处理的能耗较大，成本较高；需要注水、脱水，使得大量的水资源消耗；需要受到多台设备联合运转，达到磷石膏与钡渣的混合作用，导致磷石膏、钡渣处理量受限，极大程度限制了对钡渣、磷石膏的消纳量，造成该法难以产业化应用。
[0006]基于该现有技术存在的技术缺陷，研究团队充分考虑磷化工生产过程的磷石膏排出特性以及钡渣排放特性，利用直接拌合
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陈化工艺进行磷石膏、钡渣协同无害化处理研究，以避免磷石膏、钡渣无害化处理所受到的设备、工艺局限，导致产业化应用成本较高的技术缺陷，为磷石膏、钡渣协同无害化处理提供了新思路。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种钡渣和磷石膏协同无害化处理方法，该方法中所采用的磷石膏是直接从磷化工工艺中排出的固体废弃物；且所采用的钡渣是直接从钡盐化工工艺中排出的固体废弃物，实现了磷石膏、钡渣的直接混合无害化处理，降低了磷石膏、钡渣协同无害化处理成本，简化了无害化处理工艺流程。
[0008]具体是通过以下技术方案得以实现的：
[0009]本专利技术创造的目的之一在于提供钡渣和磷石膏协同无害化处理方法，将钡渣与磷石膏按照1:0.15
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0.5质量比拌匀混合，且利用500r/min搅拌速度持续搅拌至少10min后，陈化至少30min，即可。经该无害化处理方法进行处理，使得混合处理所得复合物的pH值为6
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8，且钡离子毒性浸出浓度＜21mg/L。降低了腐蚀性，实现了钡离子的浸出毒性无害化处理，满足了GB5085.3
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2007标准规定；相比专利号为2017108893380所公开的磷石膏无害化处理钡渣的技术手段来说，避免了对磷石膏、钡渣粉碎、研磨、注水、超声、脱水处理，降低磷石膏、钡渣无害化处理成本，有助于加大对磷石膏、钡渣的无害化处理量，更加易于产业化应用。
[0010]优选，所述磷石膏和/或所述钡渣中加入有改性剂，且所述改性剂加入量以磷石膏与钡渣混合后的总质量计为1
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45％。加入到钡渣中的改性剂选用的是半水磷石膏和/或无水磷石膏；加入磷石膏中的改性剂选用的是硫酸和/或硫酸钠。
[0011]本专利技术创造的目的之二在于提供上述方法处理所得的磷石膏钡渣复合物以及该磷石膏钡渣复合物在建筑材料助剂制备中的应用。
[0012]本专利技术创造所述的建筑材料助剂包括但不仅限于矿化剂、胶凝材料等，其中所述矿化剂是在水泥生产过程中，必须要在水泥生料中所添加，再经煅烧制成水泥熟料；而传统的水泥制造工艺中，采用的矿化剂多为萤石和石膏组成氟硫矿化剂，由于萤石资源有限，价格高，造成水泥生产成本高；而本专利技术创造利用磷石膏、钡渣协同无害化处理所得产物作为水泥生产过程作矿化剂，有助于降低成本，改善水泥熟料品质，加大对磷石膏、钡渣无害化处理、资源化利用。所述胶凝材料是在生产建筑材料时，作为胶凝材料成分添加利用，例如：保温砌块生产过程中，代替水泥等胶凝材料。
[0013]与现有技术相比，本专利技术创造的技术效果体现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钡渣和磷石膏协同无害化处理方法，其特征在于，经混合
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搅拌
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陈化工艺完成，且所述混合是将钡渣与磷石膏混合；所述搅拌是将钡渣与磷石膏混合后搅拌均匀；所述陈化是在搅拌混合均匀后静置堆放；所述磷石膏是直接从磷化工工艺中排出的固体废弃物；且所述钡渣是直接从钡盐化工工艺中排出的固体废弃物。2.如权利要求1所述钡渣和磷石膏协同无害化处理方法，其特征在于，所述混合是将钡渣与磷石膏按照1:0.15
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0.5质量比混合拌匀；所述搅拌是利用500r/min搅拌速度持续搅拌至少10min；所述陈化是在搅拌混合完成后静置堆放处理至少30min。3.如权利要求1或2所述钡渣和磷石膏协同无害化处理方法，其特征在于，所述磷石膏和/或所述钡渣中加入有改性剂，且所述改性剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：周昌平，陈文兴，代应会，熊艳林，王瑶，
申请(专利权)人：贵州省化工研究院，
类型：发明
国别省市：