铜冶炼污泥固化/稳定化研究
发布时间：2021-10-16 03:17
铜冶炼工厂普遍采用石灰-铁盐法处理酸性废水,处理过程中会产生以CaSO4·xH2O为主要成份的铜冶炼污泥,铜污泥中含有大量砷及重金属离子,其中砷含量约5%-15%。这些重金属成份虽然以水合物、硫酸根、砷酸根等化合物的形式存在,但其中一些重金属离子化合物很不稳定,如果随意堆放在外界条件作用下会严重危害生态环境,此类污泥处理方式亟待解决。本文通过对污泥特性及其形成机理进行分析,获得污泥中硫酸钙成份与普通矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰等胶体材料的潜在活性方面特性,并探索其用途。通过研究水泥、粉煤灰等胶凝材料对污泥固化的影响以及石膏-粉煤灰胶体材料的水硬化机理,确定最佳胶体材料配比为铜污泥：水泥：煤灰粉：细沙=45：36：9：10；根据胶凝材料与环境科学原理,选择少量复合固化剂A来激发胶凝材料的水化活性,并最终确定成型压力为25MPa,水灰比为0.25；通过对固化体样品进行多种养护实验,最佳养护条件为先标准养护24h后进行自然养护。探讨了影响胶凝材料性能的主要工艺参数,借助XRD、SEM等现代测试手段对固化体的水化过程硬化机理和其微观结构进行了分析,获知水泥主要通过物理包裹与形成一定砷酸钙盐成份将重金...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 铜冶炼污泥潜在危害性
1.2.1 污泥对资源危害性
1.2.2 污泥对生态危害性
1.3 铜冶炼污泥的处置方法
1.3.1 固化/稳定化技术
1.3.2 有价金属回收
1.3.3 生产建筑材料
1.3.4 污泥处置技术经济分析
1.4 研究意义与内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验研究部分
2.1 铜冶炼污泥来源
2.1.1 石灰-铁盐法介绍
2.1.2 污泥形成分析
2.2 其他实验原材料
2.2.1 粉煤灰
2.2.2 水泥
2.2.3 氧化钙
2.2.4 外加剂
2.3 实验方法
2.3.1 实验工艺流程
2.3.2 试体成型方法
2.3.3 物理性能测试
2.3.4 固化体浸出液测试
2.4 实验仪器
2.4.1 成型设备
2.4.2 浸出设备
2.5 分析测试方法
2.5.1 固化体显微结构分析
2.5.2 水化产物的分析
2.5.3 毒性浸出方法
2.5.4 元素测试方法
第三章 铜冶炼污泥固化工艺研究
3.1 污泥特性
3.1.1 物相分析(XRD)
3.1.2 成分分析(XRF)
3.1.3 重金属含量分析
3.1.4 污泥浸出毒性
3.1.5 热稳定性(TG-DSC)
3.2 压制成型技术参数研究
3.2.1 固化剂的优选
3.2.2 污泥掺量对抗压强度的影响
3.2.3 粉煤灰胶体成份实验
3.2.4 氧化钙参入量确定
3.2.5 固化剂调整实验
3.2.6 骨料调整实验
3.3 最佳胶体成份重现性分析
3.3.1 胶体材料重现性实验与成份确定
3.3.2 水灰比确定
3.3.3 养护制度确定
3.4 浇注成型实验结果与探讨
3.4.1 浇注成型探索性实验
3.5 小结
第四章 铜冶炼污泥固化机理分析
4.1 固化机理研究步骤
4.2 水化反应过程分析
4.3 胶体材料水硬化机理
4.3.1 固化体SEM与EDS分析
4.3.2 污泥固化强度机理分析
4.4 污泥中重金属固化机理分析
4.5 小结
第五章 结论
致谢
参考文献
附录A
A.1 攻读学位期间发表论文
A.2 攻读学位期间申请专利
附录B
B.1 课题相关标准
B.2 其它相关标准
【参考文献】：
期刊论文
[1]铜冶炼污泥形成机理及其特性[J]. 廖天鹏,祝星,祁先进,王华,史谊峰,李辕成,胡建杭. 化工进展. 2013(09)
[2]湘南锰矿废弃地重金属污染土壤的研究及评价[J]. 高陈玺,李川,彭娟,苏迪. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2013(08)
[3]铜陵林冲尾矿库复垦土壤重金属含量及污染评价[J]. 陈莉薇,徐晓春,黄界颖,梁建锋. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2011(10)
[4]固体废物及其处理处置技术(上)[J]. 王琪. 环境保护. 2010(17)
[5]从电镀污泥中回收有价金属的工艺探究[J]. 何炎庆,张广柱. 再生资源与循环经济. 2010(08)
[6]硅酸钠对脱硫石膏基钢渣复合材料性能的影响[J]. 范立瑛,王志. 21世纪建筑材料. 2010(01)
[7]固化污泥中Cu、Zn形态的转化及对浸出毒性的影响[J]. 李磊,焦月红. 环境科学与管理. 2009(10)
[8]黄河侧渗水砷超标问题的应急处理工艺研究[J]. 赵志领,李涛. 供水技术. 2008(06)
[9]潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算[J]. 徐争启,倪师军,庹先国,张成江. 环境科学与技术. 2008(02)
[10]有色冶金废渣中有价金属回收的技术及现状[J]. 刘清,招国栋,赵由才. 有色冶金设计与研究. 2007(Z1)
硕士论文
[1]重金属废渣硫固定稳定化研究[D]. 汪莉.中南大学 2009
[2]低硅尾矿压制产品的反应行为研究[D]. 王纲.武汉理工大学 2003
[3]含砷硫酸生产废水的治理研究[D]. 彭云辉.武汉科技大学 2002
本文编号：3439041
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 铜冶炼污泥潜在危害性
1.2.1 污泥对资源危害性
1.2.2 污泥对生态危害性
1.3 铜冶炼污泥的处置方法
1.3.1 固化/稳定化技术
1.3.2 有价金属回收
1.3.3 生产建筑材料
1.3.4 污泥处置技术经济分析
1.4 研究意义与内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验研究部分
2.1 铜冶炼污泥来源
2.1.1 石灰-铁盐法介绍
2.1.2 污泥形成分析
2.2 其他实验原材料
2.2.1 粉煤灰
2.2.2 水泥
2.2.3 氧化钙
2.2.4 外加剂
2.3 实验方法
2.3.1 实验工艺流程
2.3.2 试体成型方法
2.3.3 物理性能测试
2.3.4 固化体浸出液测试
2.4 实验仪器
2.4.1 成型设备
2.4.2 浸出设备
2.5 分析测试方法
2.5.1 固化体显微结构分析
2.5.2 水化产物的分析
2.5.3 毒性浸出方法
2.5.4 元素测试方法
第三章 铜冶炼污泥固化工艺研究
3.1 污泥特性
3.1.1 物相分析(XRD)
3.1.2 成分分析(XRF)
3.1.3 重金属含量分析
3.1.4 污泥浸出毒性
3.1.5 热稳定性(TG-DSC)
3.2 压制成型技术参数研究
3.2.1 固化剂的优选
3.2.2 污泥掺量对抗压强度的影响
3.2.3 粉煤灰胶体成份实验
3.2.4 氧化钙参入量确定
3.2.5 固化剂调整实验
3.2.6 骨料调整实验
3.3 最佳胶体成份重现性分析
3.3.1 胶体材料重现性实验与成份确定
3.3.2 水灰比确定
3.3.3 养护制度确定
3.4 浇注成型实验结果与探讨
3.4.1 浇注成型探索性实验
3.5 小结
第四章 铜冶炼污泥固化机理分析
4.1 固化机理研究步骤
4.2 水化反应过程分析
4.3 胶体材料水硬化机理
4.3.1 固化体SEM与EDS分析
4.3.2 污泥固化强度机理分析
4.4 污泥中重金属固化机理分析
4.5 小结
第五章 结论
致谢
参考文献
附录A
A.1 攻读学位期间发表论文
A.2 攻读学位期间申请专利
附录B
B.1 课题相关标准
B.2 其它相关标准
【参考文献】：
期刊论文
[1]铜冶炼污泥形成机理及其特性[J]. 廖天鹏,祝星,祁先进,王华,史谊峰,李辕成,胡建杭. 化工进展. 2013(09)
[2]湘南锰矿废弃地重金属污染土壤的研究及评价[J]. 高陈玺,李川,彭娟,苏迪. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2013(08)
[3]铜陵林冲尾矿库复垦土壤重金属含量及污染评价[J]. 陈莉薇,徐晓春,黄界颖,梁建锋. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2011(10)
[4]固体废物及其处理处置技术(上)[J]. 王琪. 环境保护. 2010(17)
[5]从电镀污泥中回收有价金属的工艺探究[J]. 何炎庆,张广柱. 再生资源与循环经济. 2010(08)
[6]硅酸钠对脱硫石膏基钢渣复合材料性能的影响[J]. 范立瑛,王志. 21世纪建筑材料. 2010(01)
[7]固化污泥中Cu、Zn形态的转化及对浸出毒性的影响[J]. 李磊,焦月红. 环境科学与管理. 2009(10)
[8]黄河侧渗水砷超标问题的应急处理工艺研究[J]. 赵志领,李涛. 供水技术. 2008(06)
[9]潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算[J]. 徐争启,倪师军,庹先国,张成江. 环境科学与技术. 2008(02)
[10]有色冶金废渣中有价金属回收的技术及现状[J]. 刘清,招国栋,赵由才. 有色冶金设计与研究. 2007(Z1)
硕士论文
[1]重金属废渣硫固定稳定化研究[D]. 汪莉.中南大学 2009
[2]低硅尾矿压制产品的反应行为研究[D]. 王纲.武汉理工大学 2003
[3]含砷硫酸生产废水的治理研究[D]. 彭云辉.武汉科技大学 2002
本文编号：3439041
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3439041.html
