专利名称：危险废物的处理的制作方法
技术领域：
本发明涉及可固化的粘合剂组合物，该组合物可用于引入、收集、封装危险的废物。尤其是，但不仅仅是，本发明涉及一种收集包括重金属如镉、汞、铅、镍和铬渣的危险废物；各种形式的砷包括硫化物、三氧化物和五氧化物；以及其他危险的和不危险的废物的方法。
背景技术：
砷和含砷组合物在澳大利亚广泛用作羊皮和牲畜皮的浸洗液，也在杀虫剂中使用。在澳大利亚和其它国家中，汞和含汞组合物也广泛使用。随着砷和汞化合物(由于其毒性)的淘汰，大量的废砷和汞组分在堆放着。
在澳大利亚和其它的国家中广泛使用有机镍和铬、以及含镍和铬的组合物。金属电镀和阳极氧化工艺使用这些化合物，因此，这些工艺产生相当浓的废镍和铬渣，且贮藏在金属桶里。这些残渣危险、有毒并且废镍和铬组分大量的堆放着。
各种有机废物，其中一些是危险的，它们是作为各种工业方法的副产物产生的。这些有机废物包括污染的油和脂、包括杀虫剂在内的有机氯化合物，以及包括氯苯和多氯联苯化合物在内的氯代芳族化合物。
上述废物和有毒成分收藏在使用期有限的桶内。桶内的成分典型的是以污染的液体或污泥形式存在，安全封装它们几乎不可能。污泥含有各种污染物，如桶的锈蚀物、废物颗粒、固体和各种液体。
放射性物质和组分也是危险物，并且难于找到处置它们的可接受方法。已经试验过各种包装或封装放射性物质的方案，将其埋藏在不适合居住的区域加以处置。
把危险废物封装在混凝土中的努力所获得的有效结果有限，因为混凝土和水泥在这些污染物存在下结合得不好。然而。混凝土或混凝土状的产品，可以有另外封装的设想，因为混凝土是硬的，具有很长的寿命，并且在凝固前可以成型。
US 6200381公开了一种基本上由碳酸钙和苛性氧化镁的混合物组成的可凝固粘合剂组合物。该混合物是由天然存在的白云石经过煅烧借助于释放二氧化碳而引起碳酸镁优先脱碳作用获得的，而基本上没有使碳酸钙脱碳。这种煅烧产生了氧化镁、碳酸镁和碳酸钙(MgO、MgCO3和CaCO3)的混合物。换句话说，通过碳酸钙与预制的苛性氧化镁混合形成了一种合成的混合物。为了改进可凝固组合物的性能，在粘合剂中可以含有各种添加剂和填料。发现所得到的产物具有高抗压强度和其它的性能，使其适合于制造建筑产品如砖、石块、铺路材料、瓷砖等。
WO 98/54107公开了一种使用基本上相同的含碳酸钙和苛性氧化镁的可凝固组合物封装危险废物的方法。对封装的物质所进行的试验表明，实际上没有一种危险废物，从具有混凝土状外观的凝固的组合物中渗出。
在这些可凝固粘合剂组合物中含有碳酸钙(i)有助于控制凝固速率，即，碳酸钙含量越高，凝固速率越低。在制造建筑材料中凝固速率的控制是重要的，为了允许填充到模具中，“工作时间”，或凝固放慢的时间是必要的。
(ii)改进凝固组合物的某些物理性能，包括降低最终产物的收缩性和脆性。
在一些情况下，有效的废物封装不依赖于具有高的、无限制的抗压强度，也不是降低收缩性或增加允许填充到所需要的模具中的工作时间。当由危险废物和粘合剂组合物的混合物制成一种浆料时，通过添加额外的水能使工作时间得到充分控制。尽管缺乏碳酸钙伴随凝固组合物未加限制的抗压强度显著下降，但有关废物的处理规则并不要求存放封装废物的产品高强度。
发明概述本发明的第一方面提供一种在可凝固粘合剂中引入一种材料的方法，该方法包括的步骤有-使所述材料与粘合剂混合，成为一种浆料或适于以后形成浆料，粘合剂包括苛性氧化镁源；和-在浆料中添加凝固剂，以增强粘合剂的凝固。
本发明者们意外的发现，当在所述材料和粘合剂混合后(或干混之后制浆或以湿式浆料形式混合)添加凝固剂时，可以使所述材料牢固的凝固，以减少所引入物质从所得到的凝固粘合剂中渗出。
当在浆料中混合时，可以估计凝固剂能更加均匀地分散，结果是一旦粘合剂凝固，与凝固剂在材料和粘合剂形成浆料以前加入时相比，所获得的产物将具有更好的物理强度。在后一情况下，凝固产物将更加不均匀。
在本发明中，发明者们意外的发现了在所述材料和粘合剂混合后加入凝固剂所获得的产物强度的增高，可以产生收缩性和脆性较低的产物，因此补偿了粘合剂中碳酸钙的缺乏。
与干混合物或较干的膏状混合物比较，浆料还具有通过搅拌、抽吸或倾倒等易于实际操作的附加优点。
优选的是，按混合物中的苛性氧化镁重量计凝固剂含有0.1～30％。
优选的是，凝固剂选自硫酸盐和氯化物类。
优选的是，凝固剂选自金属硫酸盐类如硫酸镁、硫酸铁和硫酸铝。
换句话说，优选的是，凝固剂选自金属氯化物类如氯化铁和氯化钠。
优选的是，浆料是含水的浆料。
优选的是，材料是危险的材料或其组分如废物。这种废物包括对生物生存有害的有毒的或剧毒的物质。
优选的是，所述方法进一步包括在添加和混合粘合剂前，往所述材料中添加有机酸添加剂的步骤。更优选的是，添加剂选自柠檬酸、拟柠檬酸(lemonacid)、乙酸、乙醇酸、草酸、其它二元或多元羧酸、酒石酸、水杨酸、乙二胺四乙酸(EDTA)和其它的四元酸。
第二方面，本发明提供一种可凝固粘合剂组合物，它仅含有可与作为粘合剂用的凝固剂加以混合的苛性氧化镁粘合剂。
词句“仅含有苛性氧化镁粘合剂”，指的是仅这种材料能起粘合剂作用。但不排除加到组合物中的其它成分，如填料、碳酸化剂、酸化剂等。然而，发明者们意外地发现，对于其它任何粘合剂或产物都不需要，这表明其优于已知的粘合剂组合物(US6200381)和单一的粘合剂组分。
优选地是，第二方面的可凝固粘合剂组合物具有如第一方面所限定的凝固剂。
第三方面，本发明提供一种在可凝固粘合剂中引入危险废物或其组分的方法，该方法包括的步骤有-把危险废物与可凝固粘合剂组合物进行混合，成为一种浆料或者适于以后形成一种浆料，所述组合物仅包含苛性氧化镁粘合剂和适于该粘合剂的一种凝固剂；和-允许浆料凝固以结合废物或其组分。
第三方面的方法优选的是，与第一方面的定义相同。
再有，词句“仅含苛性氧化镁粘合剂”，指的是仅这种材料能起到粘合剂作用。但不排除组合物中加入其它的组分如填料、碳酸化剂、酸化剂等。然而，本发明者们意外地发现，在这种方法中对于其它任何粘合剂或产物都不需要，这表明优于已知粘合剂组合物(例如US6200381)和单一的粘合剂组分和方法。
术语“苛性氧化镁”包括镁成分，该成分包括碳酸镁和脱碳酸氧化镁。该术语还覆盖纯氧化镁或混有其它少量物质的氧化镁。该术语还覆盖已经处理过的碳酸镁，例如，通过加热，释放二氧化碳，由此制成的一种部分被煅烧的成分。该成分和苛性氧化镁的精确结构是未知的，但是，该术语可以用于包括，尤其是在所述的温度范围内通过加热碳酸镁使其部分脱碳酸而形成的结构。术语“苛性氧化镁源”涉及苛性氧化镁的供给，其中混有其它来自天然的(例如白云石矿，即自然界发现的碳酸钙和碳酸镁矿)或人工合成的(例如，工业上生产的纯度90～95％左右的一定量的煅烧碳酸镁)的组分。
本发明实施方式在本发明的优选实施方式中，优选在500℃～1000℃的典型温度范围内，通过部分煅烧菱镁矿(值得注意的是，碳酸钙低于10％，在某些情况下，不含碳酸钙)形成晶体氧化镁(MgO)从而获得苛性氧化镁。为了得到更高的反应性，煅烧反应优选在500℃～800℃下完成。结果产生一般保留了2％～50％的二氧化碳且反应性更高的苛性氧化镁。
所述“封装”包括危险的或不危险废物的“微囊封装”。借助于本发明的可凝固粘合剂材料，把废物的颗粒基本上被固定在凝固组合物基质内的方式，使废物得到微囊封装。按照US-EPA 1311方法的标准毒性特征浸出程序(TCLP)，测量废物从凝固组合物中浸出率，证实浸出率在环境可接受的限度内。
各种添加剂都可以加到可凝固粘合剂中。一种添加剂或多种添加剂都可加速坚固的粘合剂的形成，并且有助于可凝固粘合剂组合物重结晶而使其凝固。在凝固过程中，除了所述材料或需封装的废物外，各种添加的填料(包括有机填料、无机填料、固体和液体填料等)都被收集在凝固的粘合剂中。
另外的理想添加剂，是在有助于凝固过程的组合物中起碳化作用源的添加剂。能分解或释放二氧化碳的碳酸盐是优选的。一种合适的添加剂是金属碳酸盐如碳酸钠。另外合适的添加剂包括能与释放的二氧化碳反应的羧酸或多元羧酸。碳酸钠的另外优点是把所使用的任何完全氧化的填料加以碳酸化(例如煤灰)。
其它的添加剂包括柠檬酸、拟柠檬酸(lemon acid)、乙酸、乙醇酸、草酸、其它二元或多元羧酸、或其它的酸化剂等。柠檬酸的可能代用品包括酒石酸、水杨酸、乙二胺四乙酸(EDTA)或其它的四元酸类。这些添加剂添加量在0.01～30％，更好的是0.01～5％。假若添加剂(如柠檬酸或拟柠檬酸)是固体的话，应适当的预研磨和粉化，使它们能有效地与组合物的其他成分混合。可以使用＜63微米的粒径。另外的酸化剂包括硫酸，并且硫酸在水混合物中最高加入量为5％重量。
在实施本发明的方法时，可凝固粘合剂包括苛性氧化镁源。所述方法首先涉及把所选择的废物(或其组分)与流体浆料中的粘合剂通过搅拌或其它的搅动进行混合。假若开始是干的，首先把所选择的废物与粘合剂干混，然后制成浆料，或者，假若所选择的废物最初以浆料的形式存在，则粘合剂可以加进去。在任何一种情况下，把凝固剂加入废物和粘合剂的浆料中，以增强粘合剂的凝固。在一优选实施例中，凝固剂是硫酸铝，当然其它的硫酸盐例如硫酸镁或硫酸铁也可以使用。在另一优选实施方案中，凝固剂可以是氯化铁或氯化钠。硫酸铝可以是市售的具有结晶水或无水的硫酸铝。换句话说，可以提供一种盐如氯化钠。
通常是在添加合适的粘合剂之前往废物和适当粘合剂的混合物中添加任选的有机酸添加剂(如柠檬酸)。值得注意的是，在某些情况下，所有的试剂如凝固剂(例如硫酸铝)和任选的有机酸(例如柠檬酸)，在添加可凝固粘合剂(包括苛性氧化镁)之前，与浆状的废物混合在一起。这种情况的例子如下列实施例1A～13A(“A”实施例)所示。这种方法术不会产生另人满意地符合环境处置所要求的浸出能力标准的产物。然而，在本发明的其它实施例中，任选的有机酸(例如柠檬酸)刚好在可凝固粘合剂(包括苛性氧化镁)添加之前，在浆料中与废料混合在一起。在这步骤之后添加凝固剂(例如硫酸铝)。这种情况的例子如下列实施例1B～13B(“B”实施例)所示，所有的这些例子都证明了所得产物的环境处置所要求的浸出能力标准符合程度另人满意。
在本发明中，所需要使用的可凝固粘合剂组合物仅包括苛性氧化镁粘合剂和适于该粘合剂的凝固剂。在最佳实施方案中，混合物中的凝固剂含有苛性氧化镁达到0.1～30重量％。
添加剂可以预混后和加到组合物中。所加的预混数量，例如可以从约1％～10％或更多进行变化。看来，当使用小尺寸的填料(例如低于70微米)时，所加预混量应当大些(约10％)，而较大尺寸的填料，允许加入少的预混量(例如3％～7％)。
假若预混物包括(a)硫酸铝、(b)有机酸和(c)一种盐，则优选方案是，(a)存在量介于40％～90％；(b)的存在量介于0％～60％和(c)的存在量介于0％～20％。
现已发现，在粘合剂组合物中可以使用的有机酸，优选柠檬酸，其量影响废物的封装。当使用时，这种酸通常是在添加粘合剂苛性氧化镁之前加到待封装的废物或其它的材料中。人们认为所述酸至少可以完成两种功能(a)似乎首先起捕获离子性物质的螯合剂作用，并且通过苛性氧化镁赋予它们随后微囊封装时以较小的移动；和(b)似乎在水、苛性氧化镁和一种合适的凝固剂反应时，起到一种控制反应热的凝固改性剂的作用。
尽管不希望受理论的束缚，但是一些化学反应似乎同时出现，经常是叠加的，并且显然也取决于废物的种类。对于重金属和其它阳离子来说，螯合机理好象能快速出现。柠檬酸就是一种迅速而有效的螯合剂。作为可螯合的化学品通常是离子性和可流动的，螯合反应是降低可螯合物质流动性的有效方法。金属盐例如硫酸铝的存在，好象能与柠檬酸反应或者本身与离子性的废物进行螯合，进一步降低螯合物的流动性和可能的溶解性。然后，通过螯合物和金属硫酸盐与苛性氧化镁反应而完成微囊封装。苛性氧化镁与有机(例如，螯合的离子类)和无机(例如，废物中的金属盐和其它填料)化合物的固有的强结合能力，基本上保证了废物成分的完全固定。
金属氧化物盐形成时有可能出现螯合和微囊封装的竞争反应。金属氧化物盐典型的是相当难以溶解，它们中，通过TCLP(按照US-EPA1311法的毒性特征浸取程序)试验的固有实况可能是充分不溶解的。例如，业已发现，在低浓度汞废物的处理过程中，省略柠檬酸仍会产生有效的可凝固组合物、微囊封装废物和满足TCLP要求。然而，在许多的情况中，似乎有必要先形成一种螯合物以完成合适的微囊封装。
有关硫酸铁和氯化物的工艺产生了同样的结果。对于砷化合物和其它的非离子性化学产物来说，螯合作用在封装反应中好像并不重要。由于废物吸收到高反应性的苛性氧化镁基质上而使封装机理变得更合理。因为形成了化学键，所以，吸收作用还能产生较低浓度的废物浸出物，这种键从性质来说比离子键更可移动。苛性氧化镁如何与有机和非离子材料键合，其精确机理尚不能从技术文献中得到很好的理解。
实施例现在说明本发明的实施方案并通过下列非限制性的实施例举例说明。汞实施例1A。含有高达500ppm汞的污染土壤按下列方式进行封装。把来自氯-碱工业的500g汞污染的土壤，与水混合形成粘稠的均匀浆料。把25g柠檬酸溶入混合物并加以搅拌至均匀。使50g硫酸铝溶入混合物中，并搅拌至均匀。添加125g苛性氧化镁和另外的需要量的水，以便形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该混合物数小时，并于14天后进行检验。
实施例1B。在本例中，除了在添加苛性氧化镁之后而不是提前把50g硫酸铝溶解到混合物中外，所有的试验条件均与实施例1A相同，并将混合物搅拌至均匀。按需要加入另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置组合物数小时，并于14天后进行检验。
TCLP浸出物显示浸出0.02mg/L的汞，该值低于0.2mg/L的允许值，使无衬里垃圾场的封装组合物安全。
铜、镍、锰和铅实施例2A。按下列方式封装铜＝12.5mg/L、镍＝53.7mg/L、锰＝23.5mg/L和铅＝61.2mg/L的未处理废物的具有TCLP结果的铜污泥。铜污泥300g与水混合形成粘稠的均匀浆料。使20g柠檬酸溶入混合物中并搅拌至均匀。再使20g硫酸铝溶入混合物中并且搅拌至均匀。加入100g苛性氧化镁和按需要的另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物，静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
实施例2B。在本例中，除了把20g硫酸铝在加入苛性氧化镁后而不是提前加入外，所有的试验条件皆与实施例2A相同，然后，搅拌混合物至均匀。按需要添加另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
TCLP浸出物显示铜的浸出＜1.0mg/L、镍的浸出＜1.0mg/L、锰的浸出＜2.4mg/L和铅的浸出＜1.0mg/L，这些值显著低于允许值，使无衬里垃圾场的封装组合物安全。
铜实施例3A。将含高达50％氧化铜的半导体废物按下列方式进行封装。来自半导体工业中的铜污泥500g，与水混合形成粘稠的均匀浆料。使40g柠檬酸溶入混合物中并将其搅拌至均匀。再使30g硫酸铝溶入混合物中并将其搅拌至均匀。添加250g苛性氧化镁和按需要的另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
实施例3B。在本例中，除了把30g硫酸铝在添加苛性氧化镁后而不是提前溶入混合物外，所有的试验条件皆与实施例3A相同，之后再将混合物搅拌至均匀。按需要添加另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
TCLP浸出物显示浸出铜0.4mg/L，该值显著低于允许值，使无衬里垃圾场的封装组合物安全。
铅实施例4A。按下列方式封装含铅7.28mg/L未处理废物的具有TCLP结果的半导体废物。来自半导体工业的废物500g，与水混合形成粘稠的均匀浆料。使5g柠檬酸溶入混合物中并对其搅拌至均匀。使16g硫酸铝溶入混合物中并对其进行搅拌至均匀。添加166g苛性氧化镁和按需要的另外的水以形成稠度刚好用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
实施例4B。在本例中，除了把16g硫酸铝在添加苛性氧化镁后而不是在提前溶入混合物外，所有的试验条件皆与实施例4A相同，之后搅拌混合物至均匀。按需要添加另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
TCLP浸出物显示浸出铅1.73mg/L，该值低于5mg/L的允许值，使无衬里垃圾场的封装组合物安全。
实施例5A。按下列方式封装来自铅再生工业的铅污染物。把来自铅再生工业的190g废物，与水混合形成粘稠的均匀浆料。使30g柠檬酸溶入混合物并对其进行搅拌至均匀。再使33g硫酸铝溶入混合物并对其进行搅拌至均匀。添加330g苛性氧化镁和按需要的另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
实施例5B。在本例中，除了把33g硫酸铝在添加苛性氧化镁后而不是提前溶入混合物外，所有的试验条件皆与实施例5A相同，之后搅拌混合物至均匀。按需要添加另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
TCLP浸出物显示浸出铅0.4mg/L，该值低于5mg/L的允许值，使无衬里垃圾场的封装组合物安全。
铜和铅实施例6A。按下列方式封装含12634mg/kg铜和23869mg/kg铅的电镀污泥。来自Resource Technology Corporation，Laramie WY，catalog#CRM010-100的180g电镀污泥，与水混合形成粘稠的均匀浆料。使27g柠檬酸溶入混合物中并将对其搅拌至均匀。再将45g硫酸铝溶入混合物中并将其搅拌至均匀。添加苛性氧化镁450g和按需要的另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
实施例6B。在本例中，除了把45g硫酸铝在添加苛性氧化镁后而不是提前溶入混合物外，所有的试验条件皆与实施例6A相同，之后搅拌混合物至均匀。按需要添加另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
TCLP浸出物显示浸出0.1mg/L的铜和0.4mg/L的铅，这些值显著低于允许值，使无衬里垃圾场的封装组合物安全。
甲酚类和苯酚类实施例7A。未处理废物具有达到TCLP结果的符合标准的超级储备(Superfund)土，其总甲酚＝495mg/L、2，4，6-三氯酚＝27.5mg/L、五氯酚＝27mg/L、2，4-D＝24.9mg/L来自Resource Technology Corporation、Laramie WY、catalog#CRM401-225的符合标准的超级储备土202.5g、沙697.5g和水混合形成粘稠的均匀浆料。把27g柠檬酸溶解到混合物中并搅拌至均匀。再将90g硫酸铝溶解在混合物中并搅拌至均匀。添加900g苛性氧化镁和按需要的另外的水，形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
实施例7B。在本例中，除了把90g硫酸铝在添加苛性氧化镁后而不是提前溶入混合物外，所有的试验条件皆与实施例7A相同，之后搅拌混合物至均匀。按需要添加另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
TCLP浸出物显示浸出60mg/L的总甲酚，但未检出2，4，6-三氯酚、五氯酚、2，4-D，这些值显著低于允许值，使无衬里垃圾场的封装组合物安全。
砷、镉和铅实施例8A。按下列方式封装具有未处理废物的TCLP结果的焚烧灰，其砷＝31mg/L、镉＝65mg/L和铅＝29mg/L。来自Resource Technology Corporation、Laramie WY、catalog#CRM205-225的金属灰405g，和水混合以形成粘稠的均匀浆料。把36g柠檬酸溶入混合物并将其搅拌至均匀。添加900g苛性氧化镁和按需要的另外的水，以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
实施例8B。在本例中，除了把90g硫酸铝在添加苛性氧化镁后而不是提前溶入混合物外，所有的试验条件皆与实施例8A相同，之后搅拌混合物至均匀。按需要添加另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
TCLP浸出物显示浸出0.11mg/L的砷、＜0.05mg/L的镉和0.05mg/L的铅，这些值显著分别低于5mg/L、1mg/L和5mg/L的允许值，使无衬里垃圾场的封装组合物安全。
多氯联苯(PCB)实施例9A。按下列方式封装含有35.2mg/kg的亚老哥尔(Crochlor)的油状多氯联苯(PCB)。把来自Resource Tachnoloogy Corporation、Laramie WY、catalog#CRM920-010的油状多氯联苯28g、沙121g、土壤301g和水加以混合，形成粘稠的均匀浆料。使12g柠檬酸溶入混合物并将其搅拌至均匀。再使20g硫酸铝溶入混合物并将其搅拌至均匀。添加200g苛性氧化镁和按需要的另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
实施例9B。在本例中，除了把20g硫酸铝在添加苛性氧化镁后而不是提前溶入混合物外，所有的试验条件皆与实施例9A相同，之后搅拌混合物至均匀。按需要添加另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
TCLP浸出物显示PCBs不可检测，表示良好的固化和稳定，使无衬里垃圾场的封装组合物安全。
砷实施例10A。使27g来自EM Science，Gibbstown NJ Catalog#AX1745-2的三氧化二砷、873g沙和水混合以形成粘稠的均匀混合物。使45g柠檬酸和45g碳酸钠溶入混合物中，并搅拌至均匀。使90g硫酸铝溶入混合物并将其搅拌至均匀。添加900苛性氧化镁和按需要的另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
实施例10B。在本例中，除了把90g硫酸铝在添加苛性氧化镁后而不是提前溶入混合物外，所有的试验条件皆与实施例10A相同，之后搅拌混合物至均匀。添加按需要的另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
TCLP浸出物显示浸出1.3mg/L的砷，该值低于5mg/L的允许值，使无衬里垃圾场的封装组合物安全。
实施例11B。在本例中，除了把200g硫酸铝在添加苛性氧化镁后而不是提前溶入混合物外，所有的试验条件皆与实施例11A相同，之后搅拌混合物至均匀。按需要添加另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
TCLP浸出物显示浸出1.6mg/L的砷，该值低于7mg/L的允许值，使无衬里垃圾场的封装组合物安全。
实施例12A。来自锡冶炼工业的1000g砷、锡和锑烟尘，和水混合以形成粘稠的均匀混合物。使60g柠檬酸溶入混合物并全部搅拌至均匀。使240g硫酸铝溶入混合物并全部搅拌至均匀。添加2000g苛性氧化镁和按需要的另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
实施例12B。在本例中，除了把240g硫酸铝在添加苛性氧化镁后而不是提前溶入混合物外，所有的试验条件皆与实施例12A相同，之后搅拌混合物至均匀。按需要添加另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
TCLP浸出物显示浸出3.7mg/L的砷，该值低于7mg/L的允许值，使无衬里垃圾场的封装组合物安全。
铬实施例13A。使来自铸造工业含有16～18％铬的铬废物1份，与水混合以形成一种粘稠的均匀混合物。添加柠檬酸、硫酸铝和苛性氧化镁4份和按需要的另外的水，以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并与14天后进行检验。
实施例13B。在本例中，除了把硫酸铝部分在添加苛性氧化镁后而不是提前或同时溶入混合物外，所有的试验条件皆与实施例13A相同，之后搅拌混合物至均匀。按需要添加另外的水以形成稠度刚好可用泵抽的混合物。静置该组合物数小时，并于14天后进行检验。
TCLP浸出物显示浸出1.6mg/L的铬，该值低于5mg/L的允许值，使无衬里垃圾场的封装组合物安全。
应当理解的是，提供上述的实施例仅为了说明的目的，不是用来以任何方式限制本发明的范围。此外，可以理解，对于所述实施方案可以进行各种变更和改进，除了早已说明的外，都不会偏离本发明的基本概念。所有这些变更和改进方案都认为是在本发明的范围内，其性质是根据上述确定的。
应当能够理解的是，在澳大利亚及其他任何国家，假若可以把任何现有技术信息作为参考引入本发明，则这样的参考并不认为该信息是一般现有技术知识的一部分。
权利要求
1.一种可凝固粘合剂中引入一种材料的方法，该方法包括的步骤有-使所述材料与所述粘合剂混合，成为一种浆料或者随后形成一种浆料，该粘合剂包括苛性氧化镁源；和-将所述粘合剂添加到所述浆料中以增强所述粘合剂的凝固。
2.按权利要求1所述的方法，其中，所述凝固剂按所述混合物中的苛性氧化镁重量计含有0.1～30重量％。
3.按权利要求1或2所述的方法，其中，所述凝固剂选自硫酸盐和氯化物。
4.按权利要求3所述的方法，其中，所述凝固剂选自金属硫酸盐如硫酸镁、硫酸铁和硫酸铝。
5.按权利要求3所述的方法，其中，所述凝固剂选自金属氯化物如氯化铁和氯化钠。
6.一种前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述浆料是含水的浆料。
7.一种前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述材料是危险的材料或其组分。
8.一种前述权利要求中的任一项所述的方法，进一步包含在添加和混合粘合剂之前向所述材料添加有机酸添加剂的步骤。
9.按权利要求8所述的方法，其中，所述添加剂选自柠檬酸、拟柠檬酸(lemon acid)、乙酸、乙醇酸、草酸、其它的二元或多元羧酸、酒石酸、水杨酸、乙二胺四乙酸(EDTA)以及其它的四元酸。
10.一种可凝固粘合剂组合物，其中，仅含有一种与粘合剂用的固化剂混合的苛性氧化镁粘合剂。
11.一种按权利要求10所述的可凝固粘合剂组合物，其中，所述凝固剂是权利要求2或5中的任一项限定的。
12.一种在可凝固粘合剂中引入危险废物或其组分的方法，该方法包括的步骤有-使所述危险废物与可凝固粘合剂组合物混合，成为一种浆料或者随后形成一种浆料，该组合物仅含有苛性氧化镁粘合剂和用于所述粘合剂的凝固剂；和-允许所述浆料凝固以引入所述废物或其组分。
13.一种按权利要求12所述的方法，其不同于权利要求1～9中任一项所限定的方法。
全文摘要
本发明公开一种在可凝固粘合剂中引入一种材料的方法。该粘合剂包括一种苛性氧化镁源。该方法包括把所述材料与所述粘合剂混合成为浆料，或随后形成浆料，然后把一种凝固剂加到所述浆料中。添加凝固剂是为了增强粘合剂的凝固。所述材料可以是危险废物或其组分。本发明者们意外地发现，当凝固剂在所述材料与所述粘合剂混合之后加入，可以实现所述材料在粘合剂中的牢固凝固。可凝固组合物仅含有苛性氧化镁粘合剂和用于所述粘合剂的凝固剂，正如本发明者们所发现的，不需要任何其它的粘合剂，因此，提供了一种简单的粘合剂组合物和使用的方法。
文档编号C09K3/00GK1659113SQ03813435
公开日2005年8月24日 申请日期2003年4月29日 优先权日2002年4月29日
发明者乔恩·杜博斯, 戴维·加曼, 杰夫·理查森 申请人:多洛马特里克斯国际有限公司