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产品简介
一、前言
随着环境的污染和资源的日益匮乏，固体废物和危险废物的综合无害处治再利用已经成为当今社会可持续发展的必然趋势。据国家有关资料显示在原料方面，我国固体废弃物的积存量和年排放量十分巨大，这类废料都以自然堆积法储存于人工库中，这些废料不仅要侵占大量土地，污染着周边地区的环境，而且每年需要投入大量并且是无法收回的废料处理资金，已成为企业的沉重包袱。我国目前有几千家大中型煤炭生产企业和火力发电企业以及矿产企业等，每年有数亿吨的工业废料，如粉煤灰、炉渣、尾矿渣、煤矸石、城市污泥等需排放处理，企业为此耗资不菲，努力消化或转化工业废料。由此看出，利用工业废渣生产固化砖就成为节地、省土、利废、环保和节能并造福于子孙后代的功德无量的事业。本司利用建筑渣土、粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、城市污泥等一般固废和垃圾焚烧飞灰、高砷污泥等危险废物（以上原料的一种或数种）作为主要原料，通过无害处治后，不经高温煅烧通过添加新型固化剂制造一种新型固化砖。该产品符合中国“保护农田、节约能源、因地制宜、就地取材”的发展建材总方针，符合国务院曾转发“严格限制毁田烧砖积极推动墙体改革的意见”，符合国家财政部国家税务总局曾发布的财税字（1996）20号文件“关于继续对部分资源综合利用产品等实行增值税优惠政策的通知”，该产品是属于全免增值税的环保建材制品。
表-2强度与抗冻性
|
强度级别 |
抗压强度平均值f（MPa） |
变异系数≤0.21 |
变异系数≥0.21 |
|
强度标准值fk（MPa） |
单块最小抗压强度fmin（MPa） |
||
|
MU25 |
≥25.0 |
≥19.0 |
≥20.0 |
|
MU20 |
≥20.0 |
≥14.0 |
≥16.0 |
|
MU15 |
≥15.0 |
≥10.0 |
≥12.0 |
干燥收缩
表1-3
|
干燥收缩值 |
≥0.06% |
|
国家建筑工程质量监督检验中心检测数据表
表1-4
|
检测项目 |
技术指标 |
检测结果 |
|
|
强度等级（Mu20.0） |
抗压强度平均值MP/a |
≥20.0 |
21.6 |
|
强度标准值MP/a |
≥14.0 |
19.1 |
|
|
单块吸水率（F）% |
≤18 |
12.8 |
|
|
碳化性能/MPa |
≥16.0 |
19.3 |
|
|
软化系数 |
≥0.80 |
0.81 |
|
|
放射性 |
内照射指数Ⅰ |
≥1.0 |
0.2 |
|
放射性 |
外照射指数Ⅱ |
≥1.0 |
0.6 |
|
抗冻融（50次） |
质量损失率% |
≤2.0 |
0.2 |
|
0.6 |
|||
|
0.6 |
|||
|
0.8 |
|||
|
0.2 |
|||
|
抗压强度平均值/MPa |
≥16.0 |
16.7 |
|
危废砷碱渣、垃圾焚烧飞灰
1.4 砷碱渣
2.11 砷碱渣固化砖产品质量标准：产品执行国家检测行业标准JC239-2001《粉煤砖标准》，检测浸出毒性标准执行国家GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》。
2.12产品尺寸及指标：240mm*115mm*53mm，强度等级15.0MPa、20.0MPa、25.0MPa。指标均达到或超过红砖。
2.13 原料与产品照片
图2-1 渣库中贮存的砷碱渣
图2-2 高砷污泥固化砖
2.14 原材料配比表及技术指标
高砷泥渣固化制砖主要原材料配比表
表2-1
|
高砷泥渣 |
固化料 |
|
40 |
60 |
高砷泥渣固化砖浸出毒性检测表
表2-2
|
检测成分 |
检测结果（ug/L） |
单位（MPa） |
||||
|
编码 |
As |
Pb |
Sb |
Hg |
抗压 |
抗折 |
|
1# |
121.1 |
1.0 |
9.01 |
2.37 |
20.8 |
4.5 |
|
2# |
93.57 |
1.0 |
10.76 |
1.47 |
20.8 |
4.5 |
|
3# |
54.14 |
1.0 |
9.61 |
1.0 |
20.8 |
4.5 |
|
4# |
49.26 |
1.0 |
12.26 |
1.0 |
20.8 |
4.5 |
2.14 生产原理及特点
高砷泥渣是危险废物砷碱渣通过我司常温综合无害处治工艺后的处理渣，属于一般固废。固化料的主要成分是CaO、SiO2、AIO2、MgO、Fe2O3等。其固化机理是：在水相介质条件下实现矿物的解离、重组、聚合，最终产物不存在氢氧化钙和钙矾石晶体，物质之间是以离子与d2SP3型金属离子形成八面体型结构，很容易与胶凝材料中的离子共同组成类沸石非晶态物质，其笼型特征完全实现与有害离子安全固封，通过价键轨道键合方式固定高砷泥渣能特效解决单纯依靠物理包容出现的砷浸出问题。高砷泥渣用常温特种胶凝材料尽心价键轨道键合固化处理后，砷主要以砷硅酸铁钙的物质形态存在。而在国家危险废物名录里不存在这种物质，说明常温特种凝胶材料固化含砷污泥再利用在技术上是可行的，理论上是可靠的。通过高砷泥渣与固化剂混合后，经过轮碾、压制成型、常温养护、毒性检测后制成高砷泥渣固化砖。其工艺生产特点是：常温封闭式生产、人员安全保护性高，机械化和自动化程度高、流水线作业，效率高成本低。
2.15 生产工艺
砷碱渣中砷及其化合物通过本司独有的逆翻转水解浸出工艺，从渣中水解浸出，我司独有的逆翻转水解浸出工艺，浸出时间较短，且能够封闭自动给料、卸料、脱水、半自动包装，最大程度上避免了职业人员与砷碱渣的接触，降低了职业危害，做到了自动流水线作业，成本较低，效率极高。含砷浸出液通过我司专利技术《一种高浓度含砷碱性废水脱砷处理工艺及方法》综合处治达到国家标准。剩余的高砷泥渣和浸出渣通过我司专利技术《一种高砷泥渣无害化固化砖制备方法》制成固化砖。
2.16工艺说明：
（1）高砷泥渣及选出尾渣使用自动配料系统按比例调配，并使泥状、粉状、颗粒状原材料混合均匀。在陈化系统里使均化料液相迁移均化，预反应。
（2）采用高压系统对均匀混合料进行压制固化。
（3）固化砖进行常温养护后，对其进行毒性浸出检测与抗压抗折检测。
（4）检测达标的固化砖可用于修路、筑桥、筑坝等户外基础设施建设。
2.17 成本分析
固化高砷污泥固化剂材料原料成本表
表2-3
|
材料名称 |
单位 |
含量 |
单价(元/吨） |
单位成本(元/吨） |
|
A |
t |
27% |
42.3 |
11.4 |
|
B |
t |
15% |
300 |
45.0 |
|
C |
t |
35% |
400 |
140.0 |
|
D |
t |
6% |
2000 |
120.0 |
|
E |
t |
7% |
3600 |
252.0 |
|
合计 |
|
|
|
568.4 |
按照40%高砷泥渣和60%的固化料比例，综合统计人工、折旧、运费和机械维护费的高砷泥渣标砖费用为：0.3元/块。
