一种工业固废基防渗材料及其制备方法技术

技术编号：44805227 阅读：1 留言：0更新日期：2025-03-28 19:53

本发明专利技术提供了一种工业固废基防渗材料及其制备方法。本发明专利技术的工业固废基防渗材料，包括以下原料：固废磷石膏、固废电石渣、砂、膨润土、水；本发明专利技术的工业固废基防渗材料，基于固废利用、材料改性思想，使用磷石膏、电石渣这类产量大、利用率低的工业固废进行防渗材料研究，不仅减少固废堆存量，而且降低成本；本发明专利技术的工业固废基防渗材料，电石渣可对磷石膏的渗滤液进行调节，使渗滤液pH趋于中性且降低可溶性元素磷(P)、氟(F)含量，环保安全、防渗性能好，最大限度地减少了对周围环境、土壤和地下水的影响。本发明专利技术所述的工业固废基防渗材料，固废磷石膏、电石渣不需要进行任何预处理，可直接使用，具有便捷性和经济性。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业固废利用和环境岩土，尤其涉及一种工业固废基防渗材料及其制备方法。

技术介绍

1、根据大宗固体废弃物综合利用的指导意见，开展固废综合利用是我国深入实施可持续发展战略的重中之重，工业固废的规范化处置与利用势必成为我国环保工作的热点。利用工业固废替代土质材料，有利于降低材料的造价，实现固废的循环再利用，具有十分广阔的前景。

2、我国是磷肥生产大国，副产品磷石膏年产量超8000万吨。磷石膏主要是磷肥、磷酸生产过程中，产生的一种酸性(ph＝1～4.5)副产品，属于工业固体废弃物，我国磷石膏主要的处理方式是堆存和资源化利用，目前磷石膏的堆存量已超8亿吨，而磷石膏的利用率不足40％。磷石膏的主要成分为二水硫酸钙，还含有许多其他化学物质，如：二氧化硅、可溶磷及可溶氟等，因此需对渗滤液中磷、氟含量进行减量处理，以减小对环境的污染，达到环保的要求。

3、电石渣是电石法生产乙炔、聚氯乙烯(pvc)等过程中产生以氢氧化钙为主要成分的碱性固体废物。

4、鉴于目前大量的磷石膏、电石渣堆存，有必要对其进行资源化利用。

技术实现思路

1、本专利技术提供了一种工业固废基防渗材料及其制备方法，采用了如下技术方案：

2、第一方面，本专利技术提供了一种工业固废基防渗材料，包括防渗材料和水；所述防渗材料包括固废磷石膏、固废电石渣、砂、膨润土。

3、优选的，所述防渗材料包括以下质量分数的原料：固废磷石膏21％～48％、固废电石渣0％～1％、砂40％～60％、膨润土12％～18％；

4、所述水的质量为防渗材料质量的5～21％。

5、优选的，所述固废磷石膏的ph为1～4.5。

6、优选的，所述固废电石渣的ph为11～13。

7、优选的，所述固废磷石膏具有如下颗粒级配特征：d10为0.015～0.025mm、d30为0.07～0.08mm、d60为0.25～0.30mm，所述固废磷石膏的不均匀系数cu≥5，曲率系数cc为1～3；

8、所述固废电石渣具有如下颗粒级配特征：d10为0.015～0.025mm、d30为0.07～0.08mm、d60为0.25～0.30mm，所述固废电石渣的不均匀系数cu≥5，曲率系数cc为1～3；

9、所述砂具有如下颗粒级配特征：d10为0.015～0.025mm、d30为0.07～0.08mm、d60为0.25～0.30mm，所述砂的不均匀系数cu≥5，曲率系数cc为1～3；

10、所述膨润土具有如下颗粒级配特征：d10为0.015～0.025mm、d30为0.07～0.08mm、d60为0.25～0.30mm，所述膨润土的不均匀系数cu≥5，曲率系数cc为1～3。

11、优选的，所述膨润土包括钠基膨润土、钙基膨润土、钠化钙基膨润土中的至少一种。

12、第二方面，本专利技术还提供了一种所述的工业固废基防渗材料的制备方法，包括以下步骤：

13、将固废磷石膏、固废电石渣进行搅拌，同时在搅拌过程中加入水，得到第一混合料，通过控制固废磷石膏、固废电石渣的质量比为(21～48):(0～1)，使第一混合料的ph值在6.5～7.5；

14、向第一混合料中加入砂、膨润土，搅拌，得到第二混合料；

15、将第二混合料压实，得到工业固废基防渗材料。

16、优选的，将第二混合料压实，得到工业固废基防渗材料的步骤中，压实度≥90％。

17、本专利技术的一种工业固废基防渗材料及其制备方法，相对于现有技术具有以下有益效果：

18、本专利技术的工业固废基防渗材料，基于固废利用、材料改性思想，使用磷石膏、电石渣这类产量大、利用率低的工业固废进行防渗材料研究，不仅减少固废堆存量，同时也降低成本；本专利技术的工业固废基防渗材料，电石渣可对磷石膏渗滤液进行调节，使渗滤液ph趋于中性且降低可溶性元素p、f含量，环保安全、防渗性能好，最大限度地减少了对周围环境、土壤和地下水的影响。本专利技术所述的环保型复合防渗材料，固废磷石膏、电石渣不需要进行任何预处理，可直接使用，具有便捷性。

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【技术保护点】

1.一种工业固废基防渗材料，其特征在于，包括防渗材料和水；所述防渗材料包括固废磷石膏、固废电石渣、砂、膨润土。

2.如权利要求1所述的工业固废基防渗材料，其特征在于，所述防渗材料包括以下质量分数的原料：固废磷石膏21％～48％、固废电石渣0％～1％、砂40％～60％、膨润土12％～18％；

3.如权利要求1所述的工业固废基防渗材料，其特征在于，所述固废磷石膏的pH为1～4.5。

4.如权利要求1所述的工业固废基防渗材料，其特征在于，所述固废电石渣的pH为11～13。

5.如权利要求1所述的工业固废基防渗材料，其特征在于，所述固废磷石膏具有如下颗粒级配特征：d10为0.015～0.025mm、d30为0.07～0.08mm、d60为0.25～0.30mm，所述固废磷石膏的不均匀系数Cu≥5，曲率系数Cc为1～3；

6.如权利要求1所述的工业固废基防渗材料，其特征在于，所述膨润土包括钠基膨润土、钙基膨润土、钠化钙基膨润土中的至少一种。

7.一种如权利要求1～6任一所述的工业固废基防渗材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.如权利要求7所述的工业固废基防渗材料的制备方法，其特征在于，将第二混合料压实，得到工业固废基防渗材料的步骤中，压实度≥90％。

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【技术特征摘要】

1.一种工业固废基防渗材料，其特征在于，包括防渗材料和水；所述防渗材料包括固废磷石膏、固废电石渣、砂、膨润土。

3.如权利要求1所述的工业固废基防渗材料，其特征在于，所述固废磷石膏的ph为1～4.5。

4.如权利要求1所述的工业固废基防渗材料，其特征在于，所述固废电石渣的ph为11～13。

5.如权利要求1所述的工业固废基防渗材料，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲诃夫，曹剑峰，闵明，陈湘生，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：

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