公布日：2023.08.29

申請日：2023.05.26

分類號：C04B28/00(2006.01)I;C04B18/14(2006.01)I;C04B18/04(2006.01)I;C04B18/06(2006.01)I;C04B38/00(2006.01)I;C02F1/66(2023.01)I;C04B111/40(2006.01)N

摘要

本發明涉及廢水處理技術領域，具體涉及一種固廢基堿性骨料及其制備工藝和在酸性廢水處理中的應用，該固廢基堿性骨料包括以下原料：鋼渣粉、脫硫灰、赤泥、膠結料、電石渣和水，其中，所述鋼渣粉、所述脫硫灰和所述赤泥的總和在原料中的占比為75～85％，所述膠結料在原料中的占比為5～15％，所述電石渣在原料中的占比為3～15％。本發明將鋼渣粉、赤泥、脫硫灰、電石渣、膠結料與水混合均勻后通過造粒設備制備成固廢基堿性骨料，不僅可以釋放出堿性物質中和酸性廢水，同時可以有效避免工業廢渣粉狀細小顆粒直接進入廢水中造成水體變色、混濁，增加河底的淤泥量，還可以實現了鋼渣、脫硫灰、赤泥在廢水治理領域的利用，提高鋼渣的資源化利用率。

權利要求書

1.一種固廢基堿性骨料，其特征在于，包括以下原料：鋼渣粉、脫硫灰、赤泥、膠結料、電石渣和水，其中，所述鋼渣粉、所述脫硫灰和所述赤泥的總和在原料中的占比為75～85％，所述膠結料在原料中的占比為5～15％，所述電石渣在原料中的占比為3～15％。

2.如權利要求1所述的固廢基堿性骨料，其特征在于：所述鋼渣粉、所述脫硫灰和所述赤泥的質量比為1:1:1～1:2:1。

3.如權利要求1所述的固廢基堿性骨料，其特征在于：所述鋼渣粉的比表面積不低于350m2/kg。

4.如權利要求1所述的固廢基堿性骨料，其特征在于：制備所述固廢基堿性骨料時加水量為所述固廢基堿性骨料總質量的8～15％。

5.如權利要求1所述的固廢基堿性骨料，其特征在于：所述固廢基堿性骨料的粒徑為6-15mm。

6.如權利要求1所述的固廢基堿性骨料，其特征在于：所述固廢基堿性骨料的抗壓強度不低于1.5MPa，孔隙率不低于15％。

7.一種權利要求1-6任一項所述的固廢基堿性骨料的制備工藝，其特征在于：先將鋼渣粉、脫硫灰、赤泥、膠結料、電石渣按比例混合，攪拌均勻，然后加入一定量的水，繼續攪拌均勻，再將混合物料運輸至造粒設備進行造粒，制得所述固廢基堿性骨料。

8.權利要求1-6任一項所述的固廢基堿性骨料的在酸性廢水處理中的應用。

9.如權利要求8所述的應用，其特征在于：將所述固廢基堿性骨料分別加入多級廢水處理系統。

10.如權利要求8所述的應用，其特征在于：所述固廢基堿性骨料的投加量為5-15g/L，處理時間不少于30min。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種固廢基堿性骨料及其制備工藝和在酸性廢水處理中的應用，固廢基堿性骨料可以釋放出堿性物質中和酸性廢水，同時避免水體混濁、淤泥堵塞的問題，還可有效提高固體廢物的資源化利用。

為實現上述目的，本發明的技術方案為一種固廢基堿性骨料，包括以下原料：鋼渣粉、脫硫灰、赤泥、膠結料、電石渣和水，其中，所述鋼渣粉、所述脫硫灰和所述赤泥的總和在原料中的占比為75～85％，所述膠結料在原料中的占比為5～15％，所述電石渣在原料中的占比為3～15％。

作為實施方式之一，所述鋼渣粉、所述脫硫灰和所述赤泥的質量比為1:1:1～1:2:1。

作為實施方式之一，所述鋼渣粉的比表面積不低于350m2/kg。

作為實施方式之一，制備所述固廢基堿性骨料時加水量為所述固廢基堿性骨料總質量的8～15％。

作為實施方式之一，所述固廢基堿性骨料的粒徑為6-15mm。

作為實施方式之一，所述固廢基堿性骨料的抗壓強度不低于1.5MPa，孔隙率不低于15％。

本發明還提供一種上述的固廢基堿性骨料的制備工藝，先將鋼渣粉、脫硫灰、赤泥、膠結料、電石渣按比例混合，攪拌均勻，然后加入一定量的水，繼續攪拌均勻，再將混合物料運輸至造粒設備進行造粒，制得所述固廢基堿性骨料。

本發明還提供一種上述的固廢基堿性骨料的在酸性廢水處理中的應用。

作為實施方式之一，將所述固廢基堿性骨料分別加入多級廢水處理系統。

作為實施方式之一，所述固廢基堿性骨料的投加量為5-15g/L，處理時間不少于30min。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明的固廢基堿性骨料由鋼渣粉、赤泥、脫硫灰、電石渣、膠結料與水混合均勻后通過造粒設備制備而成；其中，鋼渣粉中含有一定量生物玻璃體礦物，具有水化活性；脫硫灰中硫酸鈣和亞硫酸鈣起到硫酸鹽激發效果，可起到激發玻璃體礦物活性的作用，同時利用在堿性環境下脫硫灰中銨鹽、氨水等發生化學反應可釋放氣體，氣體在釋放過程在骨料中形成豐富的氣孔結構，增加堿性骨料與酸性廢水的接觸，提高堿性骨料的酸堿中和能力；赤泥中強堿性硅酸鈉具有堿激發作用，同時赤泥中鋁酸根離子可以參與到鋼渣、脫硫灰和膠結料的水硬性反應生成硫鋁酸鈣礦物；鋼渣粉、赤泥、脫硫灰在堿激發和硫酸鹽激發耦合作用下可以與膠結料發生水化硬化反應生成水化硅酸鈣、硫鋁酸鈣、氯鋁酸鈣等礦物，水化物質具有膠結和填充作用，可以將鋼渣、赤泥、脫硫灰中的堿性物質和電石渣中堿性物質包裹起來形成一定強度的固廢基堿性骨料，固廢基堿性骨料可以緩慢釋放出堿性物質中和酸性廢水，同時可以避免赤泥、脫硫灰、鋼渣中粉體顆粒直接投加到礦井酸性廢水中造成水體渾濁以及粉體顆粒容易被沖刷到下游沉積，造成河流淤泥增加，影響河流周邊的生態環境，還可以實現鋼渣、脫硫灰、赤泥在廢水治理領域的高摻量利用，提高其資源化利用量，減少鋼渣、脫硫灰、赤泥的土地占用、環境污染突出問題。

（發明人：劉更生;姜明明;邵雁;周謙;劉穎;許曉明;郭華軍;楊振;汪遠;李姍姍;史記熙）