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固化處理

2015-7-21 10:35 中國泵閥第一網 點擊:5999

固化技術是指在廢物中添加固化劑,使其轉變為不可流動固體或形成緊密固體的過程。固化的產物是結構完整的整塊密實固體,這種固體可以方便的尺寸大小進行運輸,而無需任何輔助容器。

固化技術的適用對象和優缺點

固體廢物的固化包含了許多物理和化學機制,針對不同廢物有不同處理方法。以下總結介紹常用固化技術的適用對象和優缺點。

技術
適用對象
優點
缺點
水泥固化法
重金屬、廢酸、氧化物
水泥攪拌,處理技術已相當成熟;無需特殊的設備,處理成本低;廢物可直接處理,無需前處理
廢物中含有特殊的鹽類,會造成固化體破裂;大量水泥的使用增加固化體的體積和質量
石灰固化法
重金屬、廢酸、氧化物
所用物料價格便宜;操作不需要特殊的設備和技術
固化體的強度較低,且需較長的養護時間;有較大的體積膨脹,增加清運和處置的困難
塑形材料固化法
部分[1]  非極性有機物、廢酸、重金屬
固化體的滲透性較其他固化法低;對水溶液有良好的阻隔性
需要特殊的設備和專業的操作人員;廢污水中若含氧化劑或揮發性物質,加熱時可能會著火或逸散;廢物須先干燥,破碎后才能進行操作
熔融固化法
不揮發的高危害性廢物、核能廢料
可利用廢玻璃屑作為固化材料;對核能廢料的處理已有相當成功的技術;在危險廢物的處理中應用也越來越廣泛
對可燃或具有揮發性的廢物并不適用;高溫熔融需消耗大量能源;設施投入和處理成本高昂
自膠結固化法
含有大量硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物
燒結體不具生物反應性及著火性
應用面較為狹窄;需要特殊的設備及專業人員

  固化產物性能的評價方法

  廢物在經過固化處理后是否達到了標準,需要對其進行有效的測試,以檢驗經過固化的廢物是否會再次污染環境,或者固化以后的材料是否能夠用作建筑材料等等。通常采用浸出率、體積變化因數、抗壓強度等物理或化學指標鑒定固化產品的好壞程度。

燒結固化

燒結固化是一種利用高溫燒結技術對固體廢棄物進行固化處理的方法。加入添加劑,通過高溫燒結使危險廢物轉變為結構完整的致密固體,以減小廢物的毒性和有害組分的可遷移性,便于運輸和管理。

燒結法為粉末顆粒提供擴散能量,將大部分氣孔從晶體中排除,在固化體中的晶相邊界發生部分熔融,在低于熔點的溫度下使晶體成為致密堅硬的燒結體。其所需能量比熔融法低。燒結過程必須具備兩個條件:①存在物質遷移的機理;②有一種能量(熱能)促進和維持物質遷移。

將燒結技術應用于廢物處置,是將廢物經過分揀、粉碎等處理,再加入添加劑,與廢物一起攪拌均勻,經高溫燒結、化學反應,然后用特殊的模具定形還原成新型高強度合成材料。根據主原料中含硅、鋁、鐵、鈣等氧化物的多少,配以磷酸或水玻璃等為主的添加劑,經過混合、澆注、固化、干燥、燒結等工序而成。

該技術可以處理工業固體廢渣,包括粉煤灰、尾礦、磷渣、廢砂、爐渣、赤泥、硫酸渣、污泥等。

該技術不堆、不埋、不燒,可杜絕廢物凈化處理過程中或處理后的二次污染問題。它能使處理后的廢物達到無污染程度,并且可以變廢為寶,生產多種廢物磚。

根據加熱過程是否有液相產生及顆粒間結合機制,可分為固態燒結和液態燒結。

根據燒結溫度高低,可分為:1100℃以下為低溫燒結,1100~1250℃為中溫燒結,1250~1450℃為高溫燒結,1450℃以上為超高溫燒結。

燒結窯爐類型

燒結窯爐有間歇式窯爐和連續式窯爐。間歇式窯爐適合小批量或特殊燒成方法,連續式窯爐用于大規模生產與相對低的燒成條件。目前使用最廣泛的是電加熱爐。

影響因素

1.化學組成:決定了燒結的起始溫度。硅鋁類物質需要的燒結溫度較高,堿金屬化合物一般熔融溫度較低,可作助溶劑來降低燒結溫度。

2.粒徑分布:顆粒越細,比表面積越大,燒結驅動力越大。粒徑分布越廣,得到的晶相分布越均勻。

3.成形壓力:成形壓力越大,燒結體致密化程度越高,但如果壓力超過塑性形變限度會發生脆性斷裂。

4.燒結溫度:燒結溫度越高,顆粒內部原子移動性越強,但溫度過高會發生過燒,造成抗壓強度下降。

5.燒結時間:燒結時間長可使內部原子移動距離延長,改善燒結效果。

6.燒結氣氛:會顯著影響試體中化學組成?赏ㄟ^控制燒結氣氛得到較穩定的燒結體。

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