水泥固化的工藝過(guò)程
水泥固化工藝較為簡(jiǎn)單,通常是把有害固體廢物、水泥和其他添加劑一起與水混合,經(jīng)過(guò)一定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間而形成堅(jiān)硬的固化體。固化工藝的配方是根據(jù)水泥的種類處理要求以及廢物的處理要求制定的,大多數(shù)情況下需要進(jìn)行專門的試驗(yàn)。當(dāng)然,對(duì)于廢物穩(wěn)定化的最基本要求是對(duì)關(guān)鍵有害物質(zhì)的穩(wěn)定效果,它基本土是通過(guò)低浸出速率體現(xiàn)的。除此之外,還需要達(dá)到一些特定的要求。影響水泥固化的因素很多,為在各種組分之間得到良好的匹配性能,在固化操作中需要嚴(yán)格控制以下的各種條件。
(1)pH值 因?yàn)榇蟛糠纸饘匐x子的溶解度與pH值有關(guān),對(duì)于金屬離子的固定,pH值有顯著的影響。當(dāng)pH值較高時(shí),許多金屬離子將形成氫氧化物沉淀,而且pH值高時(shí),水中的CO32-濃度也高,有利于生成碳酸鹽沉淀。應(yīng)該注意的是,pH值過(guò)高,會(huì)形成帶負(fù)電荷的經(jīng)基絡(luò)合物,溶解度反而升高。例如:pH值<9時(shí),銅主要以Cu(OH)2沉淀的形式存在,當(dāng)pH值>9時(shí),則形成Cu(OH)3-和Cu(OH)42-絡(luò)合物,溶解度增加。許多金屬離子都有這種性質(zhì),如Pb當(dāng)pH值>9.3時(shí),Zn當(dāng)pH值>9.2時(shí),Cd當(dāng)pH值>11.1時(shí),Ni當(dāng)PH值>10.2時(shí),都會(huì)形成金屬絡(luò)合物,造成溶解度增加。
(2)水、水泥和廢物的量比 水分過(guò)小,則無(wú)法保證水泥的充分水合作用;水分過(guò)大,則會(huì)出理泌水現(xiàn)象,影響固化塊的強(qiáng)度。水泥與廢物之間的量比應(yīng)用試驗(yàn)方法確定,主要是因?yàn)樵趶U物中往往存在妨礙水合作用的成分,它們的干擾程度是難以估計(jì)的。
(3)凝固時(shí)間 為確保水泥廢物混合漿料能夠在混合以后有足夠的時(shí)間進(jìn)行輸送、裝桶或者澆注,必須適當(dāng)控制初凝和終凝的時(shí)間。通常設(shè)置的初凝時(shí)間大于2小時(shí)。終凝時(shí)間在48小時(shí)以內(nèi)。凝結(jié)時(shí)間的控制是通過(guò)加人促凝劑〔偏鋁酸鈉、氯化鈣、氫氧化鐵等無(wú)機(jī)鹽)、緩凝劑(有機(jī)物、泥沙、硼酸鈉等)來(lái)完成的。
(4)其他添加劑 為使固化體達(dá)到良好的性能,還經(jīng)常加人其他成分。例如,過(guò)多的硫酸鹽會(huì)由于生成水化硫酸鋁鈣而導(dǎo)致固化體的膨脹和碳裂,如加入適當(dāng)數(shù)量的沸石或蛭石,即可消耗一定的硫酸或硫酸鹽。為減小有害物質(zhì)的浸出速率,也需要加入某些添加劑,例如,可加入少量硫化物以有效地固定重金屬離子等。
(5)固化塊的成型工藝 主要目的是達(dá)到預(yù)定的機(jī)械強(qiáng)度。并非在所有的情況下均要求固化塊達(dá)到一定的強(qiáng)度,例如,對(duì)最終的穩(wěn)定化產(chǎn)物進(jìn)行填埋或貯存時(shí),就無(wú)須提出強(qiáng)度要求。但當(dāng)準(zhǔn)備利用廢物處理后的固化塊作為建筑材料時(shí),達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度的要求就變得十分重要,通常需要達(dá)到10Mpa以上的指標(biāo)。
![]() 電鍍污泥水泥固化處理工藝流程圖 |
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