一种改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法与流程

文档序号:12148541阅读:415来源:国知局

本发明属于改性硫磺固化技术领域,具体涉及一种改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法。



背景技术:

工业有害固体废渣是指在工业生产活动中产生的含毒性的固体废渣,里面含有大量易于吸潮溶解的有毒有害物质。比如铬渣和结晶杂盐。结晶杂盐是煤化工行业废水最终形成的杂盐,其中包括多种结晶盐成分,还包括难降解有机物,通常要求作为危险废弃物进行专业化处理。多种结晶盐成分,还包括难降解有机物,通常要求作为危险废弃物进行专业化处理。煤化工结晶杂盐作为危险废弃物需通过固化/稳定化预处理后进行存放,常用的固化技术有水泥固化、凝硬性材料固化、热塑性微包胶、大型包胶、自胶结固化和玻璃固化。玻璃固化技术进行结晶盐固化预处理,具有容纳盐量大、耐硫酸盐腐蚀性能强、固化效果佳的优点,但是玻璃固化技术复杂,设备材料需求高、成本高。水泥固化技术设备简单、操作简便、材料来源广、价格便宜、固化产物强度高,但是煤化工结晶盐中含有大量硫酸盐、氯化物和有机物等,会降低其固化效果。但是无论采用何种方法。煤化工结晶杂盐需按照危险废弃物管理和处置,避免存放甚至是填埋后结晶杂盐吸潮、淋溶,同时防止30~50年后固化措施及防渗措施老化造成的杂盐泄露,从而成为重大环境隐患。

铬渣是重铬酸盐生产过程中排放的副产物,因其中含有水溶性六价铬而具有极大的毒性,如果不经过处理而露天堆放,对地下水源、河流或海域会造成不同程度的污染,严重的危害人体健康和动植物的生长。目前,虽有一部分企业对铬渣排放前进行还原处理,将其中有毒的六价铬还原成无毒的三价铬,但是由于排放放入铬渣数量巨大,还原成本高,很多企业嫌成本高,不愿负担,而采用直接堆放掩埋处理,从而导致可溶性六价铬随雨水溶渗流失,严重污染周围土壤、河流及地下水源,并且污染范围不断扩大,具有极大的潜在危害性,已越来越引起人们的广泛关注。因此,需要探索一种成本低、对环境无污染的处理工业有害固体废渣的方法。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供了一种改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法。该改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法简单,操作简便,固化成本也比较低,有效地抑制了工业有害固体废渣有害离子吸潮溶解,造成周围环境的污染,是一种更长久、更安全和更便捷的处理工业有害固体废渣的方法,能实现工业有害固体废渣的安全存放。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

步骤一、在温度为120℃~130℃条件下对硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度为120℃~130℃的条件下进行恒温保温,然后将烯烃类改性剂添加至熔融的硫磺中并搅拌均匀,并在温度为120℃~130℃的条件下反应10min~15min,最后得到改性硫磺;所述烯烃类改性剂的添加量为所述硫磺重量的0.1%~1%;

步骤二、在温度为120℃~130℃的条件下对工业有害固体废渣进行干燥处理,然后将干燥处理后的工业有害固体废渣添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为120℃~130℃;

步骤三、将步骤二中所述混合物倒入模具箱中,自然冷却凝固后即得改性硫磺固化的工业有害固体废渣块。

上述的一种改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法,其特征在于,步骤一中所述硫磺的质量纯度不小于99%。

上述的一种改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法,其特征在于,步骤一中所述烯烃类改性剂的添加量为所述硫磺重量的0.3%~0.7%。

上述的一种改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法,其特征在于,步骤一中所述烯烃类改性剂为二聚环戊二烯和环戊二烯中的一种或两种。

上述的一种改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法,其特征在于,步骤二中所述工业有害固体废渣为铬渣或结晶杂盐,所述铬渣的添加量为所述混合物重量的20%~60%;所述结晶杂盐的添加量为所述混合物重量的30%~70%。

上述的一种改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法,其特征在于,所述铬渣的添加量为所述混合物重量的35%~55%;所述结晶杂盐的添加量为所述混合物重量的40%~60%。

上述的一种改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法,其特征在于,步骤二中所述干燥处理的时间为20min~60min。

上述的一种改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法,其特征在于,步骤三中所述模具箱的内壁上涂覆有环氧树脂,所述环氧树脂的涂覆厚度为5mm~10mm。

上述的一种改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法,其特征在于,步骤三中所述模具箱为立方体结构,所述模具箱包括箱体和箱盖。

上述的一种改性硫磺固化工业有害固体废渣的方法,其特征在于,步骤三中所述模具箱为木质模具箱、铁质模具箱或钢质模具箱。

本发明与现有技术相比具有以下优点:

1、本发明无需对工业有害固体废渣进行氧化还原、提纯等处理,可直接采用改性硫磺对工业有害固体废渣进行包覆,工业有害固体废渣可被封闭与改性硫磺形成块材,一般条件下很难再被溶出,达到工业有害固体废渣的稳定化和无害化目的。工业有害固体废渣可以是结晶杂盐或者铬渣,经过固化处理的铬渣或结晶杂盐都能达到稳定化和无害化的目的,并且铬渣中含有的有毒六价铬离子,无需还原,减化处理步骤,并且整个固化方法简单,成本低,处理每吨工业有害固体废渣的成本不超过1500元。

2、本发明采用模具箱对工业有害固体废渣与熔融状态硫磺的混合物进行固化成型,后续也可无需出模,直接将模具箱和改性硫磺固化的工业有害固体废渣块进行存储,一方面方便改性硫磺固化的工业有害固体废渣块的搬运,另一方面可对存放的改性硫磺固化的工业有害固体废渣块再次进行保护,使工业有害固体废渣更好的包裹在改性硫磺、环氧树脂和模具箱内,防止有毒物质泄漏。

3、本发明制备的改性硫磺固化的铬渣块的抗压强度不小于44MPa,制备的改性硫磺固化的杂盐块的抗压强度不小于32MPa,均达到混凝土C30的国家标准,表明改性硫磺固化的铬渣块的强度大,不易松散,可长期存储,并且在不拆除模具箱的情况下,模具箱还起到支护的作用,使铬渣块更不易溶出六价铬,不污染周围土壤、地下水和河流。

4、本发明所采用的纯硫磺在国外已经成为工业废弃物,石油精炼过程中能产生的大量的硫磺,硫磺也成为一种待处理的工业废弃物,将其应用于工业有害固体废渣的固化处理,不仅解决了工业有害固体废渣的排放,也能解决硫磺的排放,并且硫磺不溶于水,不产生渗水,包覆能力极强,包覆后产生的强度也较大,不易松散,可使工业有害固体废渣稳定的进行存储,有效地抑制了工业有害固体废渣存储时吸潮吸水,避免对周围土壤、河流及地下水源产生污染。

5、本发明用于固化定型的模具箱的内壁上涂覆有环氧树脂层,环氧树脂层能够进一步对改性硫磺固化的铬渣块进行密封和保护,促使存放工业有毒固体废渣不会出现有毒物质渗漏,对土壤、河流及地下水源产生污染。

6、本发明通过改性剂对硫磺进行改性,增强硫磺固化后的强度,减少硫磺的开裂,并且改性硫磺的工艺简单,所使用的改性剂的质量小,改性成本较低。

下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

附图说明

图1为本实用新型模具箱的结构示意图。

附图标记说明:

1—箱体;2—箱盖。

具体实施方式

如图1所示,本发明实施例1~12中所用模具箱均为立方体结构,包括箱体1和箱盖2。

实施例1

本实施例的铬渣的改性硫磺固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度为125℃条件下对1000g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度为125℃的条件下进行恒温保温,然后将5g二聚环戊二烯添加至熔融的硫磺中并搅拌均匀,并在温度为125℃的条件下反应12min,最后得到改性硫磺;所述烯烃类改性剂的添加量为所述硫磺重量的0.5%;所述硫磺的质量纯度为99.5%;

步骤二、在温度为125℃的条件下对822.3g铬渣进行干燥处理40min,然后将干燥处理后的铬渣添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述铬渣的添加量为所述混合物重量的45%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为125℃;

步骤三、先在木质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的木质模具箱中,再在木质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在木质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的铬渣块;所述环氧树脂的涂覆厚度为8mm。

实施例2

本实施例的铬渣的改性硫磺固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度130℃的条件下对1000g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度130℃的条件下进行恒温保温,然后将10g二聚环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度130℃的条件下反应10min,最后得到改性硫磺;所述二聚环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的1%;所述硫磺的质量纯度为99.5%;

步骤二、在温度130℃的条件下对1234.4g铬渣进行干燥处理60min,然后将干燥处理后的铬渣添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述铬渣的添加量为所述混合物重量的55%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为130℃;

步骤三、先在木质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的木质模具箱中,再在木质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在木质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的铬渣块;所述环氧树脂的涂覆厚度为5mm。

实施例3

本实施例的铬渣的改性硫磺固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度的120℃的条件下对1000g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度120℃的条件下进行恒温保温,然后将1g二聚环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度120℃的条件下反应15min,最后得到改性硫磺;所述二聚环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的0.1%;所述硫磺的质量纯度为99%;

步骤二、在温度120℃的条件下对539g铬渣进行干燥处理30min,然后将干燥处理后的铬渣添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述铬渣的添加量为所述混合物重量的35%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为120℃;

步骤三、先在木质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的木质模具箱中,再在木质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在木质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的铬渣块;所述环氧树脂的涂覆厚度为10mm。

实施例4

本实施例的铬渣的改性硫磺固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度125℃的条件下对1000g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度125℃的条件下进行恒温保温,然后将7g环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度125℃的条件下反应13min,最后得到改性硫磺;所述环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的0.7%;所述硫磺的质量纯度为99.8%;

步骤二、在温度125℃的条件下对1510.5g铬渣进行干燥处理60min,然后将干燥处理后的铬渣添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述铬渣的添加量为所述混合物重量的60%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为125s℃;

步骤三、先在铁质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的铁质模具箱中,再在铁质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在铁质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的铬渣块;所述环氧树脂的涂覆厚度为7mm。

实施例5

本实施例的铬渣的改性硫磺固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度128℃的条件下对1000g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度128℃的条件下进行恒温保温,然后将3g环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度128℃的条件下反应14min,最后得到改性硫磺;所述环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的0.3%;所述硫磺的质量纯度为99%;

步骤二、在温度128℃的条件下对111.4g铬渣进行干燥处理50min,然后将干燥处理后的铬渣添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述铬渣的添加量为所述混合物重量的10%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为128℃;

步骤三、先在铁质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的铁质模具箱中,再在铁质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在铁质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的铬渣块;所述环氧树脂的涂覆厚度为10mm。

实施例6

本实施例的铬渣的改性硫磺固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度123℃的条件下对1000g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度123℃的条件下进行恒温保温,然后将6g环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度123℃的条件下反应12min,最后得到改性硫磺;所述环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的0.6%;所述硫磺的质量纯度为99.4%以上;

步骤二、在温度123℃的条件下对541.7g铬渣进行干燥处理30min,然后将干燥处理后的铬渣添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述铬渣的添加量为所述混合物重量的35%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为123℃;

步骤三、先在铁质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的铁质模具箱中,再在铁质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在铁质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的铬渣块;所述环氧树脂的涂覆厚度为8mm。

对比例1

本实施例的铬渣的改性硫磺固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度为125℃条件下对1000g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度为125℃的条件下进行恒温保温;所述硫磺的质量纯度为99.5%;

步骤二、在温度为125℃的条件下对818.2g铬渣进行干燥处理40min,然后将干燥处理后的铬渣添加到步骤一中所述熔融完全后的硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述铬渣的添加量与所述硫磺的重量比为9:11;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为125℃;

步骤三、先在木质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的木质模具箱中,再在木质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在木质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的铬渣块;所述环氧树脂的涂覆厚度为8mm。

将本发明实施例1~6制备的改性硫磺固化的铬渣块和对比例1制备的硫磺固化的铬渣块的外侧的模具箱拆除,然后将铬渣块放入盛水的烧杯中浸泡,1个月后将改性硫磺固化的铬渣块取出干燥,最后称重,计算浸泡前后改性硫磺固化的铬渣块的损失率,实验结果如表1所示。

表1本发明实施例1~6制备的改性硫磺固化的铬渣块和对比例1制备的硫磺固化的铬渣块的损失率实验结果

由表1可知,浸泡1个月对改性硫磺固化的铬渣块的重量基本无影响,硫磺固化的铬渣块的损失率为1.5%,实验结果表明,采用改性硫磺固化工业废弃物铬渣,改性硫磺能很好地包覆铬渣,铬渣会被封闭并与改性硫磺形成固体块,一般条件下六价铬离子很难再被溶出,达到铬渣的稳定化和无害化处理目的,同时环氧树脂层对改性硫磺固化的铬渣块也具有一层保护作用,而在实际存放铬渣块时,可直接将带有模具箱与铬渣块共同存放,模具箱能进一步保护改性硫磺固化的铬渣块,防止改性硫磺固化的铬渣块经雨水或地下水浸泡出现六价铬渗漏的危险状况。

本发明实施例1~6和对比例1所用的模具箱可选择尺寸均为100mm×100mm×100mm的模具箱制备改性硫磺固化的铬渣块的标准试样,对实施例1~6制备的改性硫磺固化的铬渣块和对比例1制备的硫磺固化的铬渣块的标准试样进行抗压强度试验,测试铬渣块的抗压强度,试验结果如表2所示。

表2本发明实施例1~6制备的改性硫磺固化的铬渣块和对比例1制备的硫磺固化的铬渣块的标准试样的抗压强度试验的试验结果

由表2可知,本发明实施例1~6制备的改性硫磺固化的铬渣块的抗压强度不小于44MPa,达到混凝土C30的国家标准,而对比例1中没有对硫磺进行改性,制备的硫磺固化的铬渣块的强度较低,运输或叠放存储时容易开裂,这说明由本发明实施例1~6制备的铬渣块强度大,不易松散,可长期存放铬渣,并且在不拆除模具箱的情况下,模具箱还起到支护的作用改性硫磺固化的铬渣块不易溶出六价铬,不污染周围土壤、地下水和河流,若没有用改性剂对硫磺进行改性处理,硫磺的强度较小,在堆放过程中容易受挤压破损,影响存放,可能会造成六价铬的泄露。

实施例7

本实施例的煤化工结晶杂盐的固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度125℃的条件下对500g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度125℃的条件下进行恒温保温,然后将2.5g二聚环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度125℃的条件下反应12min,最后得到改性硫磺;所述二聚环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的0.5%;所述硫磺的质量纯度为99.5%;

步骤二、在温度125℃的条件下对502.5g结晶杂盐进行干燥处理40min,然后将干燥处理后的结晶杂盐添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述结晶杂盐的添加量为所述混合物重量的50%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为125℃;

步骤三、先在木质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的木质模具箱中,再在木质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在木质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的杂盐块;所述环氧树脂的涂覆厚度为8mm。

实施例8

本实施例的煤化工结晶杂盐的固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度130℃的条件下对300g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度130℃的条件下进行恒温保温,然后将3g二聚环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度130℃的条件下反应10min,最后得到改性硫磺;所述二聚环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的1%;所述硫磺的质量纯度为99.9%;

步骤二、在温度130℃的条件下对707g结晶杂盐进行干燥处理60min,然后将干燥处理后的结晶杂盐添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述结晶杂盐的添加量为所述混合物重量的70%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为130℃;

步骤三、先在木质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的木质模具箱中,再在木质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在木质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的杂盐块;所述环氧树脂的涂覆厚度为5mm。

实施例9

本实施例的煤化工结晶杂盐的固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度120℃的条件下对500g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度120℃的条件下进行恒温保温,然后将0.5g二聚环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度120℃的条件下反应15min,最后得到改性硫磺;所述二聚环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的0.1%;所述硫磺的质量纯度为99%;

步骤二、在温度120℃的条件下对214.5g结晶杂盐进行干燥处理20min,然后将干燥处理后的结晶杂盐添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述结晶杂盐的添加量为所述混合物重量的30%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为120℃;

步骤三、先在木质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的木质模具箱中,再在木质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在木质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的杂盐块;所述环氧树脂的涂覆厚度为10mm。

实施例10

本实施例的煤化工结晶杂盐的固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度125℃的条件下对500g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度125℃的条件下进行恒温保温,然后将3.5g环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度125℃的条件下反应13min,最后得到改性硫磺;所述环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的0.7%;所述硫磺的质量纯度为99.9%;

步骤二、在温度125℃的条件下对755.2g结晶杂盐进行干燥处理50min,然后将干燥处理后的结晶杂盐添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述结晶杂盐的添加量为所述混合物重量的60%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为125℃;

步骤三、先在铁质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的铁质模具箱中,再在铁质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在铁质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的杂盐块;所述环氧树脂的涂覆厚度为7mm。

实施例11

本实施例的煤化工结晶杂盐的固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度128℃的条件下对500g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度128℃的条件下进行恒温保温,然后将1.5g环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度128℃的条件下反应14min,最后得到改性硫磺;所述环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的0.3%;所述硫磺的质量纯度为99.5%;

步骤二、在温度128℃的条件下对334.3g结晶杂盐进行干燥处理30min,然后将干燥处理后的结晶杂盐添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述结晶杂盐的添加量为所述混合物重量的40%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为128℃;

步骤三、先在铁质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的铁质模具箱中,再在铁质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在铁质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的杂盐块;所述环氧树脂的涂覆厚度为10mm。

实施例12

本实施例的煤化工结晶杂盐的固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度123℃的条件下对500g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度123℃的条件下进行恒温保温,然后将3g环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度123℃的条件下反应12min,最后得到改性硫磺;所述环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的0.6%;所述硫磺的质量纯度为99.4%;

步骤二、在温度123℃的条件下对411.5g结晶杂盐进行干燥处理30min,然后将干燥处理后的结晶杂盐添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述结晶杂盐的添加量为所述混合物重量的45%;所述干燥处理的时间为25min;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为123℃;

步骤三、先在铁质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的铁质模具箱中,再在铁质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在铁质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的杂盐块;所述环氧树脂的涂覆厚度为8mm。

对比例2

本实施例的煤化工结晶杂盐的固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度125℃的条件下对500g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度125℃的条件下进行恒温保温,然后将7.5g二聚环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度125℃的条件下反应12min,最后得到改性硫磺;所述二聚环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的1.5%;所述硫磺的质量纯度为99.5%;

步骤二、在温度125℃的条件下对507.5g结晶杂盐进行干燥处理40min,然后将干燥处理后的结晶杂盐添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述结晶杂盐的添加量为所述混合物重量的50%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为125℃;

步骤三、先在木质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的木质模具箱中,再在木质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在木质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的杂盐块;所述环氧树脂的涂覆厚度为8mm。

对比例3

本实施例的煤化工结晶杂盐的固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度125℃的条件下对500g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度125℃的条件下进行恒温保温,然后将10g二聚环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度125℃的条件下反应12min,最后得到改性硫磺;所述二聚环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的2%;所述硫磺的质量纯度为99.5%;

步骤二、在温度125℃的条件下对510g结晶杂盐进行干燥处理40min,然后将干燥处理后的结晶杂盐添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述结晶杂盐的添加量为所述混合物重量的50%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为125℃;

步骤三、先在木质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的木质模具箱中,再在木质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在木质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的杂盐块;所述环氧树脂的涂覆厚度为8mm。

对比例4

本实施例的煤化工结晶杂盐的固化方法包括以下步骤:

步骤一、在温度125℃的条件下对500g硫磺进行熔融,待熔融完全后,对熔融后的硫磺在温度125℃的条件下进行恒温保温,然后将25g二聚环戊二烯添加至所述硫磺中并搅拌均匀,并在温度125℃的条件下反应12min,最后得到改性硫磺;所述二聚环戊二烯的添加量为所述硫磺重量的5%;所述硫磺的质量纯度为99.5%;

步骤二、在温度125℃的条件下对525g结晶杂盐进行干燥处理40min,然后将干燥处理后的结晶杂盐添加到步骤一中所述改性硫磺中混合搅拌,得到混合物;所述结晶杂盐的添加量为所述混合物重量的50%;在所述混合搅拌的过程中进行持续恒温加热,恒温的温度为125℃;

步骤三、先在木质模具箱的箱体的内壁上涂上环氧树脂,然后将步骤二中所述混合物倒入立方体结构的木质模具箱中,再在木质模具箱的箱盖内壁上涂上环氧树脂后盖在木质模具箱的箱体上,待自然冷却凝固,得到改性硫磺固化的杂盐块;所述环氧树脂的涂覆厚度为8mm。

将本发明实施例7~12和对比例2~4制备的改性硫磺固化的杂盐块的外层的模具箱拆除,然后放入盛水的烧杯中,烧杯中的水面高于固化的杂盐块,然后在烧杯的水中插入两根管子,其中一根为进水管,另一根为出水管,进水管和出水管之间连接有水泵,打开水泵,使烧杯中的水循环流动起来,并且出水管的出水口对着固化的杂盐块,水泵持续工作3天,3天后将改性硫磺固化的杂盐块取出干燥,最后称重,计算改性硫磺固化的杂盐块的损失率,实验结果如表3所示。

表3本发明实施例7~12和对比例2~4的改性硫磺固化的杂盐块的损失率实验结果

由表3可知,经过连续3天对改性硫磺固化的杂盐块进行浸泡并冲刷,可简单地模拟雨水浸泡并冲刷固化的杂盐块的过程,实验结果表明,采用改性硫磺固化煤化工的结晶杂盐,改性硫磺能很好地包覆杂盐,杂盐会被封闭与改性硫磺形成固体块,一般条件下,杂盐中离子很难再被溶出,达到杂盐的稳定化和无害化处理目的,同时环氧树脂层对杂盐块也具有一层保护作用,而在实际存放固化的杂盐块时,无需拆解模具箱,模具箱能进一步保护改性硫磺固化的杂盐块,可防止改性硫磺固化的杂盐块经雨水淋湿出现渗盐的状况。

本发明实施例7~12和对比例2~4所用的模具箱可选择尺寸均为100mm×100mm×100mm的模具箱制备改性硫磺固化的杂盐块的标准试样,然后对改性硫磺固化的杂盐块的标准试样进行抗压强度试验,测量杂盐块的抗压强度,试验结果如表4所示。

表4本发明实施例7~12和对比例2~4制备的改性硫磺固化的杂盐块的标准试样的抗压试验的试验结果

由表4可知,本发明实施例7~12制备的改性硫磺固化的杂盐块的标准试样的抗压强度不小于32MPa,达到混凝土C30的国家标准,这说明改性硫磺固化的杂盐块强度大,不易松散,可长期存储并且在不拆除模具箱的情况下,模具箱还可起到支护的作用,该改性硫磺固化的杂盐块不易渗盐,不污染土壤。而对比例2~4制备的改性硫磺固化的杂盐块的标准试样的抗压强度比实施例7~12制备的改性硫磺固化的杂盐块的标准试样的抗压强度略大,说明增加改性剂的添加量可增加标准试样的抗压强度,但是由于增加改性剂的添加量就会增加处理结晶杂盐的成本,因此在保证结晶杂盐能安全存放的状态下,可减少改性剂的添加量,降低处理结晶杂盐的成本,处理每吨结晶杂盐的成本不超过1500元。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

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