鉛鋅冶煉污酸體系渣硫固定-穩(wěn)定化研究.pdf

1、為了實現(xiàn)重金屬固體廢棄物的資源回收和最終無害化綜合利用，課題組提出了以硫化的方式將重金屬廢渣中的重金屬合成人造硫化礦，經(jīng)過浮選回收重金屬硫化物，對廢渣中殘余的重金屬利用硫磺實現(xiàn)無害化處理，并得到性能良好的硫磺建材。本研究作為課題的一個分支，主要集中于確定硫固定/穩(wěn)定化的影響因素及作用特點，主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)確定了硫固定的最佳工藝條件。以某冶煉廠的污酸廢水處理后沉渣（簡稱污酸體系渣，包括硫化渣和石膏渣）為研究對象，對

2、其進行硫固定/穩(wěn)定化處理。研究發(fā)現(xiàn)單質(zhì)硫能明顯降低硫化渣中Zn和Cd浸出毒性；而石膏渣的加入則有利于提高固化體的抗壓強度。當(dāng)硫磺用量為25％（質(zhì)量比），硫化渣用量為55％，石膏渣用量為20％，粒徑范圍小于150μm，額外加入骨料量為15％時，固化體的抗壓強度為47.5Mpa。用硫化鈉溶液對廢渣進行預(yù)處理后，固化體中Zn、Cd浸出濃度分別為1.74mg/L和0.87mg/L，低于浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)(GB5085.3-2007)，固化體抗壓強

3、度值為21.9Mpa。經(jīng)檢測，固化體的外觀成型較好，內(nèi)部廢渣與硫磺相互交融至均勻狀態(tài)。固化體的長期浸出結(jié)果表明，浸出速率呈下降并最終趨于平穩(wěn)的趨勢，固化體具有優(yōu)異的抗?jié)B性能和耐腐蝕性，是一種理想的建筑材料。
　　 (2)研究了機械力強化硫穩(wěn)定化過程影響因素。當(dāng)硫化鈉濃度為200g/L，球料比為3.3:1，液固比為2.75:1，反應(yīng)時間為1h時，Zn、Cd的浸出毒性分別為2.85mg/L和0.77mg/L，低于浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)(G

4、B5085.3-2007)。對浸出液做ICP檢測，發(fā)現(xiàn)廢渣中其他幾種主要重金屬的浸出毒性均能達(dá)到鑒別標(biāo)準(zhǔn)以下。
　　 (3)探討了機械力強化硫穩(wěn)定化的作用過程特征。采用機械活化的方式可使重金屬氧化物(ZnO或CdO)達(dá)到較高的硫化率，Zn、Cd的硫化率可分別達(dá)到49.5％和59.4％。對硫化產(chǎn)物進行XRD檢測發(fā)現(xiàn)，XRD圖譜中物相的峰型與化學(xué)物相分析法所得硫化物含量變化趨勢基本一致。TG-DTA曲線表明，硫化產(chǎn)物在高溫下有良好的