本發(fā)明屬于改性硫磺固化技術領域,具體涉及一種改性硫磺固化工業(yè)有害固體廢渣的方法。
背景技術:
工業(yè)有害固體廢渣是指在工業(yè)生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的含毒性的固體廢渣,里面含有大量易于吸潮溶解的有毒有害物質。比如鉻渣和結晶雜鹽。結晶雜鹽是煤化工行業(yè)廢水最終形成的雜鹽,其中包括多種結晶鹽成分,還包括難降解有機物,通常要求作為危險廢棄物進行專業(yè)化處理。多種結晶鹽成分,還包括難降解有機物,通常要求作為危險廢棄物進行專業(yè)化處理。煤化工結晶雜鹽作為危險廢棄物需通過固化/穩(wěn)定化預處理后進行存放,常用的固化技術有水泥固化、凝硬性材料固化、熱塑性微包膠、大型包膠、自膠結固化和玻璃固化。玻璃固化技術進行結晶鹽固化預處理,具有容納鹽量大、耐硫酸鹽腐蝕性能強、固化效果佳的優(yōu)點,但是玻璃固化技術復雜,設備材料需求高、成本高。水泥固化技術設備簡單、操作簡便、材料來源廣、價格便宜、固化產(chǎn)物強度高,但是煤化工結晶鹽中含有大量硫酸鹽、氯化物和有機物等,會降低其固化效果。但是無論采用何種方法。煤化工結晶雜鹽需按照危險廢棄物管理和處置,避免存放甚至是填埋后結晶雜鹽吸潮、淋溶,同時防止30~50年后固化措施及防滲措施老化造成的雜鹽泄露,從而成為重大環(huán)境隱患。
鉻渣是重鉻酸鹽生產(chǎn)過程中排放的副產(chǎn)物,因其中含有水溶性六價鉻而具有極大的毒性,如果不經(jīng)過處理而露天堆放,對地下水源、河流或海域會造成不同程度的污染,嚴重的危害人體健康和動植物的生長。目前,雖有一部分企業(yè)對鉻渣排放前進行還原處理,將其中有毒的六價鉻還原成無毒的三價鉻,但是由于排放放入鉻渣數(shù)量巨大,還原成本高,很多企業(yè)嫌成本高,不愿負擔,而采用直接堆放掩埋處理,從而導致可溶性六價鉻隨雨水溶滲流失,嚴重污染周圍土壤、河流及地下水源,并且污染范圍不斷擴大,具有極大的潛在危害性,已越來越引起人們的廣泛關注。因此,需要探索一種成本低、對環(huán)境無污染的處理工業(yè)有害固體廢渣的方法。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術的不足,提供了一種改性硫磺固化工業(yè)有害固體廢渣的方法。該改性硫磺固化工業(yè)有害固體廢渣的方法簡單,操作簡便,固化成本也比較低,有效地抑制了工業(yè)有害固體廢渣有害離子吸潮溶解,造成周圍環(huán)境的污染,是一種更長久、更安全和更便捷的處理工業(yè)有害固體廢渣的方法,能實現(xiàn)工業(yè)有害固體廢渣的安全存放。
為解決上述技術問題,本發(fā)明采用的技術方案是:一種改性硫磺固化工業(yè)有害固體廢渣的方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度為120℃~130℃條件下對硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度為120℃~130℃的條件下進行恒溫保溫,然后將烯烴類改性劑添加至熔融的硫磺中并攪拌均勻,并在溫度為120℃~130℃的條件下反應10min~15min,最后得到改性硫磺;所述烯烴類改性劑的添加量為所述硫磺重量的0.1%~1%;
步驟二、在溫度為120℃~130℃的條件下對工業(yè)有害固體廢渣進行干燥處理,然后將干燥處理后的工業(yè)有害固體廢渣添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為120℃~130℃;
步驟三、將步驟二中所述混合物倒入模具箱中,自然冷卻凝固后即得改性硫磺固化的工業(yè)有害固體廢渣塊。
上述的一種改性硫磺固化工業(yè)有害固體廢渣的方法,其特征在于,步驟一中所述硫磺的質量純度不小于99%。
上述的一種改性硫磺固化工業(yè)有害固體廢渣的方法,其特征在于,步驟一中所述烯烴類改性劑的添加量為所述硫磺重量的0.3%~0.7%。
上述的一種改性硫磺固化工業(yè)有害固體廢渣的方法,其特征在于,步驟一中所述烯烴類改性劑為二聚環(huán)戊二烯和環(huán)戊二烯中的一種或兩種。
上述的一種改性硫磺固化工業(yè)有害固體廢渣的方法,其特征在于,步驟二中所述工業(yè)有害固體廢渣為鉻渣或結晶雜鹽,所述鉻渣的添加量為所述混合物重量的20%~60%;所述結晶雜鹽的添加量為所述混合物重量的30%~70%。
上述的一種改性硫磺固化工業(yè)有害固體廢渣的方法,其特征在于,所述鉻渣的添加量為所述混合物重量的35%~55%;所述結晶雜鹽的添加量為所述混合物重量的40%~60%。
上述的一種改性硫磺固化工業(yè)有害固體廢渣的方法,其特征在于,步驟二中所述干燥處理的時間為20min~60min。
上述的一種改性硫磺固化工業(yè)有害固體廢渣的方法,其特征在于,步驟三中所述模具箱的內(nèi)壁上涂覆有環(huán)氧樹脂,所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為5mm~10mm。
上述的一種改性硫磺固化工業(yè)有害固體廢渣的方法,其特征在于,步驟三中所述模具箱為立方體結構,所述模具箱包括箱體和箱蓋。
上述的一種改性硫磺固化工業(yè)有害固體廢渣的方法,其特征在于,步驟三中所述模具箱為木質模具箱、鐵質模具箱或鋼質模具箱。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
1、本發(fā)明無需對工業(yè)有害固體廢渣進行氧化還原、提純等處理,可直接采用改性硫磺對工業(yè)有害固體廢渣進行包覆,工業(yè)有害固體廢渣可被封閉與改性硫磺形成塊材,一般條件下很難再被溶出,達到工業(yè)有害固體廢渣的穩(wěn)定化和無害化目的。工業(yè)有害固體廢渣可以是結晶雜鹽或者鉻渣,經(jīng)過固化處理的鉻渣或結晶雜鹽都能達到穩(wěn)定化和無害化的目的,并且鉻渣中含有的有毒六價鉻離子,無需還原,減化處理步驟,并且整個固化方法簡單,成本低,處理每噸工業(yè)有害固體廢渣的成本不超過1500元。
2、本發(fā)明采用模具箱對工業(yè)有害固體廢渣與熔融狀態(tài)硫磺的混合物進行固化成型,后續(xù)也可無需出模,直接將模具箱和改性硫磺固化的工業(yè)有害固體廢渣塊進行存儲,一方面方便改性硫磺固化的工業(yè)有害固體廢渣塊的搬運,另一方面可對存放的改性硫磺固化的工業(yè)有害固體廢渣塊再次進行保護,使工業(yè)有害固體廢渣更好的包裹在改性硫磺、環(huán)氧樹脂和模具箱內(nèi),防止有毒物質泄漏。
3、本發(fā)明制備的改性硫磺固化的鉻渣塊的抗壓強度不小于44MPa,制備的改性硫磺固化的雜鹽塊的抗壓強度不小于32MPa,均達到混凝土C30的國家標準,表明改性硫磺固化的鉻渣塊的強度大,不易松散,可長期存儲,并且在不拆除模具箱的情況下,模具箱還起到支護的作用,使鉻渣塊更不易溶出六價鉻,不污染周圍土壤、地下水和河流。
4、本發(fā)明所采用的純硫磺在國外已經(jīng)成為工業(yè)廢棄物,石油精煉過程中能產(chǎn)生的大量的硫磺,硫磺也成為一種待處理的工業(yè)廢棄物,將其應用于工業(yè)有害固體廢渣的固化處理,不僅解決了工業(yè)有害固體廢渣的排放,也能解決硫磺的排放,并且硫磺不溶于水,不產(chǎn)生滲水,包覆能力極強,包覆后產(chǎn)生的強度也較大,不易松散,可使工業(yè)有害固體廢渣穩(wěn)定的進行存儲,有效地抑制了工業(yè)有害固體廢渣存儲時吸潮吸水,避免對周圍土壤、河流及地下水源產(chǎn)生污染。
5、本發(fā)明用于固化定型的模具箱的內(nèi)壁上涂覆有環(huán)氧樹脂層,環(huán)氧樹脂層能夠進一步對改性硫磺固化的鉻渣塊進行密封和保護,促使存放工業(yè)有毒固體廢渣不會出現(xiàn)有毒物質滲漏,對土壤、河流及地下水源產(chǎn)生污染。
6、本發(fā)明通過改性劑對硫磺進行改性,增強硫磺固化后的強度,減少硫磺的開裂,并且改性硫磺的工藝簡單,所使用的改性劑的質量小,改性成本較低。
下面通過實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步的詳細說明。
附圖說明
圖1為本實用新型模具箱的結構示意圖。
附圖標記說明:
1—箱體;2—箱蓋。
具體實施方式
如圖1所示,本發(fā)明實施例1~12中所用模具箱均為立方體結構,包括箱體1和箱蓋2。
實施例1
本實施例的鉻渣的改性硫磺固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度為125℃條件下對1000g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度為125℃的條件下進行恒溫保溫,然后將5g二聚環(huán)戊二烯添加至熔融的硫磺中并攪拌均勻,并在溫度為125℃的條件下反應12min,最后得到改性硫磺;所述烯烴類改性劑的添加量為所述硫磺重量的0.5%;所述硫磺的質量純度為99.5%;
步驟二、在溫度為125℃的條件下對822.3g鉻渣進行干燥處理40min,然后將干燥處理后的鉻渣添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述鉻渣的添加量為所述混合物重量的45%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為125℃;
步驟三、先在木質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的木質模具箱中,再在木質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在木質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的鉻渣塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為8mm。
實施例2
本實施例的鉻渣的改性硫磺固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度130℃的條件下對1000g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度130℃的條件下進行恒溫保溫,然后將10g二聚環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度130℃的條件下反應10min,最后得到改性硫磺;所述二聚環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的1%;所述硫磺的質量純度為99.5%;
步驟二、在溫度130℃的條件下對1234.4g鉻渣進行干燥處理60min,然后將干燥處理后的鉻渣添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述鉻渣的添加量為所述混合物重量的55%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為130℃;
步驟三、先在木質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的木質模具箱中,再在木質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在木質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的鉻渣塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為5mm。
實施例3
本實施例的鉻渣的改性硫磺固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度的120℃的條件下對1000g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度120℃的條件下進行恒溫保溫,然后將1g二聚環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度120℃的條件下反應15min,最后得到改性硫磺;所述二聚環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的0.1%;所述硫磺的質量純度為99%;
步驟二、在溫度120℃的條件下對539g鉻渣進行干燥處理30min,然后將干燥處理后的鉻渣添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述鉻渣的添加量為所述混合物重量的35%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為120℃;
步驟三、先在木質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的木質模具箱中,再在木質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在木質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的鉻渣塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為10mm。
實施例4
本實施例的鉻渣的改性硫磺固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度125℃的條件下對1000g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度125℃的條件下進行恒溫保溫,然后將7g環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度125℃的條件下反應13min,最后得到改性硫磺;所述環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的0.7%;所述硫磺的質量純度為99.8%;
步驟二、在溫度125℃的條件下對1510.5g鉻渣進行干燥處理60min,然后將干燥處理后的鉻渣添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述鉻渣的添加量為所述混合物重量的60%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為125s℃;
步驟三、先在鐵質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的鐵質模具箱中,再在鐵質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在鐵質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的鉻渣塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為7mm。
實施例5
本實施例的鉻渣的改性硫磺固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度128℃的條件下對1000g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度128℃的條件下進行恒溫保溫,然后將3g環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度128℃的條件下反應14min,最后得到改性硫磺;所述環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的0.3%;所述硫磺的質量純度為99%;
步驟二、在溫度128℃的條件下對111.4g鉻渣進行干燥處理50min,然后將干燥處理后的鉻渣添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述鉻渣的添加量為所述混合物重量的10%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為128℃;
步驟三、先在鐵質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的鐵質模具箱中,再在鐵質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在鐵質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的鉻渣塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為10mm。
實施例6
本實施例的鉻渣的改性硫磺固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度123℃的條件下對1000g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度123℃的條件下進行恒溫保溫,然后將6g環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度123℃的條件下反應12min,最后得到改性硫磺;所述環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的0.6%;所述硫磺的質量純度為99.4%以上;
步驟二、在溫度123℃的條件下對541.7g鉻渣進行干燥處理30min,然后將干燥處理后的鉻渣添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述鉻渣的添加量為所述混合物重量的35%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為123℃;
步驟三、先在鐵質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的鐵質模具箱中,再在鐵質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在鐵質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的鉻渣塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為8mm。
對比例1
本實施例的鉻渣的改性硫磺固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度為125℃條件下對1000g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度為125℃的條件下進行恒溫保溫;所述硫磺的質量純度為99.5%;
步驟二、在溫度為125℃的條件下對818.2g鉻渣進行干燥處理40min,然后將干燥處理后的鉻渣添加到步驟一中所述熔融完全后的硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述鉻渣的添加量與所述硫磺的重量比為9:11;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為125℃;
步驟三、先在木質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的木質模具箱中,再在木質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在木質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的鉻渣塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為8mm。
將本發(fā)明實施例1~6制備的改性硫磺固化的鉻渣塊和對比例1制備的硫磺固化的鉻渣塊的外側的模具箱拆除,然后將鉻渣塊放入盛水的燒杯中浸泡,1個月后將改性硫磺固化的鉻渣塊取出干燥,最后稱重,計算浸泡前后改性硫磺固化的鉻渣塊的損失率,實驗結果如表1所示。
表1本發(fā)明實施例1~6制備的改性硫磺固化的鉻渣塊和對比例1制備的硫磺固化的鉻渣塊的損失率實驗結果
由表1可知,浸泡1個月對改性硫磺固化的鉻渣塊的重量基本無影響,硫磺固化的鉻渣塊的損失率為1.5%,實驗結果表明,采用改性硫磺固化工業(yè)廢棄物鉻渣,改性硫磺能很好地包覆鉻渣,鉻渣會被封閉并與改性硫磺形成固體塊,一般條件下六價鉻離子很難再被溶出,達到鉻渣的穩(wěn)定化和無害化處理目的,同時環(huán)氧樹脂層對改性硫磺固化的鉻渣塊也具有一層保護作用,而在實際存放鉻渣塊時,可直接將帶有模具箱與鉻渣塊共同存放,模具箱能進一步保護改性硫磺固化的鉻渣塊,防止改性硫磺固化的鉻渣塊經(jīng)雨水或地下水浸泡出現(xiàn)六價鉻滲漏的危險狀況。
本發(fā)明實施例1~6和對比例1所用的模具箱可選擇尺寸均為100mm×100mm×100mm的模具箱制備改性硫磺固化的鉻渣塊的標準試樣,對實施例1~6制備的改性硫磺固化的鉻渣塊和對比例1制備的硫磺固化的鉻渣塊的標準試樣進行抗壓強度試驗,測試鉻渣塊的抗壓強度,試驗結果如表2所示。
表2本發(fā)明實施例1~6制備的改性硫磺固化的鉻渣塊和對比例1制備的硫磺固化的鉻渣塊的標準試樣的抗壓強度試驗的試驗結果
由表2可知,本發(fā)明實施例1~6制備的改性硫磺固化的鉻渣塊的抗壓強度不小于44MPa,達到混凝土C30的國家標準,而對比例1中沒有對硫磺進行改性,制備的硫磺固化的鉻渣塊的強度較低,運輸或疊放存儲時容易開裂,這說明由本發(fā)明實施例1~6制備的鉻渣塊強度大,不易松散,可長期存放鉻渣,并且在不拆除模具箱的情況下,模具箱還起到支護的作用改性硫磺固化的鉻渣塊不易溶出六價鉻,不污染周圍土壤、地下水和河流,若沒有用改性劑對硫磺進行改性處理,硫磺的強度較小,在堆放過程中容易受擠壓破損,影響存放,可能會造成六價鉻的泄露。
實施例7
本實施例的煤化工結晶雜鹽的固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度125℃的條件下對500g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度125℃的條件下進行恒溫保溫,然后將2.5g二聚環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度125℃的條件下反應12min,最后得到改性硫磺;所述二聚環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的0.5%;所述硫磺的質量純度為99.5%;
步驟二、在溫度125℃的條件下對502.5g結晶雜鹽進行干燥處理40min,然后將干燥處理后的結晶雜鹽添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述結晶雜鹽的添加量為所述混合物重量的50%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為125℃;
步驟三、先在木質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的木質模具箱中,再在木質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在木質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的雜鹽塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為8mm。
實施例8
本實施例的煤化工結晶雜鹽的固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度130℃的條件下對300g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度130℃的條件下進行恒溫保溫,然后將3g二聚環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度130℃的條件下反應10min,最后得到改性硫磺;所述二聚環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的1%;所述硫磺的質量純度為99.9%;
步驟二、在溫度130℃的條件下對707g結晶雜鹽進行干燥處理60min,然后將干燥處理后的結晶雜鹽添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述結晶雜鹽的添加量為所述混合物重量的70%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為130℃;
步驟三、先在木質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的木質模具箱中,再在木質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在木質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的雜鹽塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為5mm。
實施例9
本實施例的煤化工結晶雜鹽的固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度120℃的條件下對500g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度120℃的條件下進行恒溫保溫,然后將0.5g二聚環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度120℃的條件下反應15min,最后得到改性硫磺;所述二聚環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的0.1%;所述硫磺的質量純度為99%;
步驟二、在溫度120℃的條件下對214.5g結晶雜鹽進行干燥處理20min,然后將干燥處理后的結晶雜鹽添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述結晶雜鹽的添加量為所述混合物重量的30%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為120℃;
步驟三、先在木質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的木質模具箱中,再在木質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在木質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的雜鹽塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為10mm。
實施例10
本實施例的煤化工結晶雜鹽的固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度125℃的條件下對500g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度125℃的條件下進行恒溫保溫,然后將3.5g環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度125℃的條件下反應13min,最后得到改性硫磺;所述環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的0.7%;所述硫磺的質量純度為99.9%;
步驟二、在溫度125℃的條件下對755.2g結晶雜鹽進行干燥處理50min,然后將干燥處理后的結晶雜鹽添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述結晶雜鹽的添加量為所述混合物重量的60%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為125℃;
步驟三、先在鐵質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的鐵質模具箱中,再在鐵質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在鐵質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的雜鹽塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為7mm。
實施例11
本實施例的煤化工結晶雜鹽的固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度128℃的條件下對500g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度128℃的條件下進行恒溫保溫,然后將1.5g環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度128℃的條件下反應14min,最后得到改性硫磺;所述環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的0.3%;所述硫磺的質量純度為99.5%;
步驟二、在溫度128℃的條件下對334.3g結晶雜鹽進行干燥處理30min,然后將干燥處理后的結晶雜鹽添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述結晶雜鹽的添加量為所述混合物重量的40%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為128℃;
步驟三、先在鐵質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的鐵質模具箱中,再在鐵質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在鐵質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的雜鹽塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為10mm。
實施例12
本實施例的煤化工結晶雜鹽的固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度123℃的條件下對500g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度123℃的條件下進行恒溫保溫,然后將3g環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度123℃的條件下反應12min,最后得到改性硫磺;所述環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的0.6%;所述硫磺的質量純度為99.4%;
步驟二、在溫度123℃的條件下對411.5g結晶雜鹽進行干燥處理30min,然后將干燥處理后的結晶雜鹽添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述結晶雜鹽的添加量為所述混合物重量的45%;所述干燥處理的時間為25min;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為123℃;
步驟三、先在鐵質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的鐵質模具箱中,再在鐵質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在鐵質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的雜鹽塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為8mm。
對比例2
本實施例的煤化工結晶雜鹽的固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度125℃的條件下對500g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度125℃的條件下進行恒溫保溫,然后將7.5g二聚環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度125℃的條件下反應12min,最后得到改性硫磺;所述二聚環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的1.5%;所述硫磺的質量純度為99.5%;
步驟二、在溫度125℃的條件下對507.5g結晶雜鹽進行干燥處理40min,然后將干燥處理后的結晶雜鹽添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述結晶雜鹽的添加量為所述混合物重量的50%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為125℃;
步驟三、先在木質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的木質模具箱中,再在木質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在木質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的雜鹽塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為8mm。
對比例3
本實施例的煤化工結晶雜鹽的固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度125℃的條件下對500g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度125℃的條件下進行恒溫保溫,然后將10g二聚環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度125℃的條件下反應12min,最后得到改性硫磺;所述二聚環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的2%;所述硫磺的質量純度為99.5%;
步驟二、在溫度125℃的條件下對510g結晶雜鹽進行干燥處理40min,然后將干燥處理后的結晶雜鹽添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述結晶雜鹽的添加量為所述混合物重量的50%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為125℃;
步驟三、先在木質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的木質模具箱中,再在木質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在木質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的雜鹽塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為8mm。
對比例4
本實施例的煤化工結晶雜鹽的固化方法包括以下步驟:
步驟一、在溫度125℃的條件下對500g硫磺進行熔融,待熔融完全后,對熔融后的硫磺在溫度125℃的條件下進行恒溫保溫,然后將25g二聚環(huán)戊二烯添加至所述硫磺中并攪拌均勻,并在溫度125℃的條件下反應12min,最后得到改性硫磺;所述二聚環(huán)戊二烯的添加量為所述硫磺重量的5%;所述硫磺的質量純度為99.5%;
步驟二、在溫度125℃的條件下對525g結晶雜鹽進行干燥處理40min,然后將干燥處理后的結晶雜鹽添加到步驟一中所述改性硫磺中混合攪拌,得到混合物;所述結晶雜鹽的添加量為所述混合物重量的50%;在所述混合攪拌的過程中進行持續(xù)恒溫加熱,恒溫的溫度為125℃;
步驟三、先在木質模具箱的箱體的內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂,然后將步驟二中所述混合物倒入立方體結構的木質模具箱中,再在木質模具箱的箱蓋內(nèi)壁上涂上環(huán)氧樹脂后蓋在木質模具箱的箱體上,待自然冷卻凝固,得到改性硫磺固化的雜鹽塊;所述環(huán)氧樹脂的涂覆厚度為8mm。
將本發(fā)明實施例7~12和對比例2~4制備的改性硫磺固化的雜鹽塊的外層的模具箱拆除,然后放入盛水的燒杯中,燒杯中的水面高于固化的雜鹽塊,然后在燒杯的水中插入兩根管子,其中一根為進水管,另一根為出水管,進水管和出水管之間連接有水泵,打開水泵,使燒杯中的水循環(huán)流動起來,并且出水管的出水口對著固化的雜鹽塊,水泵持續(xù)工作3天,3天后將改性硫磺固化的雜鹽塊取出干燥,最后稱重,計算改性硫磺固化的雜鹽塊的損失率,實驗結果如表3所示。
表3本發(fā)明實施例7~12和對比例2~4的改性硫磺固化的雜鹽塊的損失率實驗結果
由表3可知,經(jīng)過連續(xù)3天對改性硫磺固化的雜鹽塊進行浸泡并沖刷,可簡單地模擬雨水浸泡并沖刷固化的雜鹽塊的過程,實驗結果表明,采用改性硫磺固化煤化工的結晶雜鹽,改性硫磺能很好地包覆雜鹽,雜鹽會被封閉與改性硫磺形成固體塊,一般條件下,雜鹽中離子很難再被溶出,達到雜鹽的穩(wěn)定化和無害化處理目的,同時環(huán)氧樹脂層對雜鹽塊也具有一層保護作用,而在實際存放固化的雜鹽塊時,無需拆解模具箱,模具箱能進一步保護改性硫磺固化的雜鹽塊,可防止改性硫磺固化的雜鹽塊經(jīng)雨水淋濕出現(xiàn)滲鹽的狀況。
本發(fā)明實施例7~12和對比例2~4所用的模具箱可選擇尺寸均為100mm×100mm×100mm的模具箱制備改性硫磺固化的雜鹽塊的標準試樣,然后對改性硫磺固化的雜鹽塊的標準試樣進行抗壓強度試驗,測量雜鹽塊的抗壓強度,試驗結果如表4所示。
表4本發(fā)明實施例7~12和對比例2~4制備的改性硫磺固化的雜鹽塊的標準試樣的抗壓試驗的試驗結果
由表4可知,本發(fā)明實施例7~12制備的改性硫磺固化的雜鹽塊的標準試樣的抗壓強度不小于32MPa,達到混凝土C30的國家標準,這說明改性硫磺固化的雜鹽塊強度大,不易松散,可長期存儲并且在不拆除模具箱的情況下,模具箱還可起到支護的作用,該改性硫磺固化的雜鹽塊不易滲鹽,不污染土壤。而對比例2~4制備的改性硫磺固化的雜鹽塊的標準試樣的抗壓強度比實施例7~12制備的改性硫磺固化的雜鹽塊的標準試樣的抗壓強度略大,說明增加改性劑的添加量可增加標準試樣的抗壓強度,但是由于增加改性劑的添加量就會增加處理結晶雜鹽的成本,因此在保證結晶雜鹽能安全存放的狀態(tài)下,可減少改性劑的添加量,降低處理結晶雜鹽的成本,處理每噸結晶雜鹽的成本不超過1500元。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變化,均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內(nèi)。