冶金工业废水中含有大量的Cu、Pb、zn、Cd等重金属类有毒有害物质,加入石灰乳中和后产生重金属氢氧化物沉淀。由于化学污泥成分复杂且含有多种有毒有害物质,长期堆放不仅侵占土地,而且会严重地污染地下水、土壤和农田,影响人体健康和生态环境。该污泥含有多种有毒有害物质,必须经稳定化/固化处理后再进行无害化处置,以达到防治污染目的。同时,其中含有大量的化学石膏等具有胶凝性的物质,可与粉煤灰和诺渣配合用于生产低端建筑墙体制品,该方法不仅可以达到固废无害化,同时还可以实现工业废物的资源化。 将粉煤灰和诺渣应用于固化冶金污泥,不仅有利于解决环保和节能问题,形成以“环境材料”为主体的格局,而且对提高建筑材料性能尤其是材料的耐久性,扩大建筑材料的种类和使用范围具有积极的作用。 本论文充分分析污泥、粉煤灰和诺渣在组成和潜在活性方面的特性,探索其可利用途径,具有重要的现实意义。以特定的工业废渣粉煤灰和诺渣为主要原材料,从研究粉煤灰和诺渣等活性原材料的性质入手,根据胶凝材料学的原理,选择生石灰作碱性激发剂充分激发活性材料的水化活性,一方面用于中和污泥中的酸性物质,同时,它又是粉煤灰和诺渣活性的强力激发剂。 本论文通过实验确定了胶凝材料的组成体系和最佳配合比为污泥:诺渣:粉煤灰:水泥=25:30:30:15,外掺8%的石灰,水灰比为0.183,固化剂A为0.06%,成型压力为25Mpa,。探讨了影响胶凝材料性能的主要工艺参数,借助XRD、SEM等现代测试手段对污泥固化体的水化过程;水化产物;硬化机理和硬化体的微观结构进行了分析。 本研究对污泥进行了多种预处理方式实验和养护方式实验,最佳养护条件为先湿热养护24h后进行自然养护,在最佳配比和最佳养护条件下污泥与诺渣、砂等作用,生产的固化材料抗压强度为11.8Mpa,达到相关建材行业标准。各种重金属离子的浸出率低于《中华人民共和国国家标准—危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-1996)中规定的浸出毒性标准值,采用该方法生产墙面砖不仅节能,而且不产生二次污染。其成果具有重要的应用价值和社会效益。