CN105236899B - 一种电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法 - Google Patents
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Abstract
一种电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法，包括以下步骤：将新鲜的电解锌酸浸渣、硅酸盐粉料或铝酸盐粉料、改性剂按质量比锌酸浸渣60～92:硅酸盐粉料/铝酸盐粉料7～38:改性剂1～10的比例配料，经混合，成型，固化为抗水性建筑材料制品。本发明方法简单、实用，且无二次污染；可永久性消除锌酸浸渣的重金属污染及隐患，利于水、土环境保护；能有效利用锌酸浸渣生产抗水抗盐蚀胶凝材料及建材制品，既为基建工程提供优质的材料，又可大幅减少传统的胶凝材料及建材制品的生产过程对环境资源和能源的消耗及环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及环保利废领域，尤其涉及一种电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法。
背景技术
电解锌是现代经济建设中不可或缺的一种金属材料，但电解锌生产过程中产生的废渣—锌酸浸渣等对环境水、土的污染已触目惊心，早已触发大量的群体事件，引起了政府的高度重视，对锌渣的有效治理也已成为了许多局域环境的重大难题，亦列入国家863重点工程课题研究得以验收，但各地电解锌酸浸渣的处理至今仅限于筑库填埋和锌酸浸渣中的有价金属的提取。
细究其原因，可以归咎于因电解锌所用的原料及工艺方法不同，导致产生了不同矿物成份的不同电解锌酸浸渣。当前，我国电解锌生产工艺流程主要生产工艺可以分为两大类，以中国“锰三角”电解锌生产为例，按原料不同，生产工艺分为两类。
第一类工艺，是以氧化锌精矿为原料的—氧化锌湿法炼锌的生产工艺，其分为浸出、溶液净化、电解沉积、阴极锌熔铸四个工序。
浸出工序：氧化锌精矿粉通过一段中性浸出后，矿浆送去中性浓密机澄清，得到的中性上清液送去净化。中性浓密底流进行二段酸性浸出。
反应原理如下： ZnO+H2SO4→ZnSO4+H2O+20.8千卡
Zn+H2SO4 →ZnSO4+H2↑+37.2千卡
经酸性浸出后得到的矿浆进行酸性浓密，上清液返回中性浸出用，底流经压滤后，得到的滤液返回中性浸出用，经压滤后的浸出渣—锌酸浸渣，送至渣库填埋。
氧化锌精矿原料中作为杂质而存在的氧化亚铁、氧化铁、氧化铜、氧化镉、氧化镍等生成硫酸盐进入溶液中，高铁盐一般反应终点可以水解为沉淀。
CuO+H2SO4→CuSO4+H2O
FeO+H2SO4→FeSO4+H2O
Fe2O3+H2SO4+H2→2FeSO4+3H2O
CdO+H2SO4→CdSO4+H2O
NiO+H2SO4→NiSO4+H2O
浸取溶液净化工序：净化主要采取锌粉置换的方法，按金属活泼性由左至右逐渐降低。可以除去铜、镉等低温杂质，钴、镍等高温杂质。
置换反应如下：CdSO4+ Zn→ZnSO4+Cd↓
NiSO4+ Zn→ZnSO4+Ni↓
然后压滤分离，提纯的ZnSO4溶液再送去电解。
从浸出车间得到的中性上清溶液含有较多的杂质，送到净化工段后经过一段净化，除去铜、镉等低温杂质，二段除去钴、镍等高温杂质。为了使溶液更纯净和保证电解电流效率，一般工程设计四段深度净化。净化后的ZnSO4溶液（新液）送去电解，净化渣—铜镉渣,送临时渣库堆存，用于提取有价金属。
电解沉积工序：经净化后的ZnSO4新液在电解槽中通入直流电，采用铅-银-钙合金做阳极，纯铝板做阴极，在450-560安/每平米的电流作用下析出单质锌沉积在阴极板上，经剥离后送到熔铸工段。
阴极锌熔铸工序：电解得到的阴极锌片在熔解电炉中熔化，铸锭成产品销售，在铸锭过程中，为降低锌的熔点和便于锌液分离，加入氯化氨，产生的熔铸渣—浮渣,做副产品销售，或提取有价金属。
以焙烧氧化锌精矿为原料的工艺方法产生的锌酸浸渣的主要矿物成份为硫酸钙、黄钾铁矾、铁酸锌等，并含少量的铅、镉等重金属元素。这类锌酸浸渣因其实际上没有锌、铅及稀贵金属提取价值，采取的处置方式是渣库填埋覆盖，但现实是，既便是严谨细致的安全填埋处理亦产生了不可忽视的地下水和土壤的长期的重金属污染。
第二类工艺，是以次氧化锌为原料的生产工艺，包括的工序：
（1）碱洗工序
以次氧化锌为主要原料，锌含量在50%左右。当原料中的氟氯含量大于1.5%时（小于1.5%时可直接进入中浸工艺），必须经碱洗工艺（分别加入1%的碳酸钠和碳铵，加热到70-80℃在碱洗桶中搅拌反应3小时左右）脱氟除氯后，进入中浸工序。
（2）中性浸出工序
中性浸出在机械搅拌桶內进行，先加入废电积液、酸性浸出的过滤液、洗渣液（比例为4:3:1）作为底液。采用蒸汽加热，浸出温度60-75℃。反应原理如下：
ZnO+H2SO4→ZnSO4+H2O+20.8kcal
Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑+37.2 kcal
浸出时间1.5h，当pH达到5.0时，将矿浆进行过滤，中性浸出渣再进入酸性浸出。原料中作为杂质而存在的氧化亚铁、氧化铁、氧化铜、氧化镉、氧化镍等生成硫酸盐。
CuO+H2SO4→CuSO4+H2O
FeO+H2SO4→FeSO4+H2O
Fe2O3+H2SO4+H2→2FeSO4+3H2O
CdO+H2SO4→CdSO4+H2O
NiO+H2SO4→NiSO4+H2O
（3）氧化除铁工序
中性浸出过滤后的液体进入除铁搅拌桶，加入双氧水搅拌除铁，去掉含铁渣，含铁渣一部分回入中性浸出工艺，一部分外销继续提炼。过滤液自流进入净化工艺。
（4）酸性浸出工序
中性浸出渣经压滤后，再加入有底液的酸性浸出槽中进行酸性浸出（二次浸出）,不足的酸由浓硫酸补充，浸出温度为80℃以上，浸出时间为3h，终点酸度PH=1.5-2.0。过滤分离的滤渣即为锌酸浸渣，送至临时渣场，用于提取铅等有价金属。
（5）中性浸出液净化（四级净化，三级压滤）工序
中性浸出液中除含Zn外，还有被浸出的Cd、Cu、Co、Ni、Ge、Sb、As等杂质。净化主要采取锌粉置换的方法，按金属活泼性由左至右逐渐降低。可以除去铜、镉等低温杂质，钴、镍等高温杂质。置换反应如下：
CdSO4+ Zn→ZnSO4+Cd↓
NiSO4+ Zn→ZnSO4+Ni↓
一般采用四段净化除杂质，第一段反应温度为50-60℃，主要除Cd和Cu，第二段采用高温（80-85℃）净化除Co、Ni等，第三段采用中温（55-65℃）进行深度净化，进一步去除金属杂质，第四段离子交换树脂脱卤。经四段净化得到的ZnSO4新液，送锌电积工序。前三段净化后经压滤产生的废渣为铜镉渣，可继续提炼有价金属。
（6）锌电积工序
其净化后液电积一般采用低酸低电流密度进行锌电积，工艺要求废液含酸120g/l-140g/l，含锌40-50g/L电积阴极电流密度450-490A/m2。电积槽温不超过43℃，锌析出周期24h，即每班一次阴极锌片剥离。
（7）熔铸工序
电解得到的阴极锌片在熔解炉中熔化，铸锭成锌锭。
以次氧化锌为主要原料的工艺方法产生的锌酸浸渣含大量的锌、铅等重金属元素，主要矿物成份为硫酸铅和硫化锌，同时含有一定量的稀贵金属如In、Ga、Ge、Ag等，属一类危害固体废弃物。这类锌酸浸渣当前的资源化合理利用方法主要集中在提取有价金属，且一直是国内外的研究热点之一。目前国内外对于这类锌酸浸渣的资源化利用工艺主要分以下几种：
（1）高温还原法
高温还原法主要包括回转窑法（又称威尔兹法）、氯化烟化法、硫酸化焙烧法、熔炼法、奥斯麦特技术等，主要是在高温条件下利用还原介质例如煤粉等对铁酸锌等进行还原，使之进入烟气或熔体中进行回收。我国主要采取回转窑法，如吉首的吉庄环保、建磊等用回转窑在处理酸浸渣，但效果不理想，废气SO2排放极难处理且腐蚀大、废渣仍需填埋或找出路，主要是以国家补贴来生存。以次氧化锌为原料生产电解锌的企业，因为锌酸浸渣有价金属成分较高，锌酸浸渣以外卖方式处理或以底吹熔池熔炼技术及的烟气提锌工艺处理，客观上二次污染或多次污染的问题严重存在。
（2）高温高酸浸出法
随着对锌酸浸渣处理技术研究的不断深入，研究人员发现锌酸浸渣在高温（95℃-100℃）强酸（浸出终点残酸大于40g/L）浸出时分解速度较快，故开发了高温强酸浸出的湿法工艺对锌酸浸渣进行处理。但浸出同时，溶液中含有大量的铁离子，根据溶液中除铁工艺的不同，高温高酸浸出法又可细分为黄钾铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法三种。目前该工艺主要是国外例如挪威、澳大利亚等国家使用较多，处理过程中环保难度大。
（3）浮选法
浮选法主要用来回收酸浸渣中的银，该方法于1973年在日本用于工业生产，随后在1978年又提出了硫酸化焙烧锌酸浸渣再浮选银工艺。我国株洲冶炼厂也在1982年开始采用浮选法回收锌酸浸渣中的银。浮选回收银工艺是在酸性条件下，利用硫化矿捕收剂，捕收浮选将含银的硫化矿物，以达到富集回收银矿物的目的。由于浮选法具有投资少、效果好、流程简单等优点，世界上很多国家如比利时、日本、加拿大等都采用浮选法回收银。但客观上存在二次污染和多次废渣的处理问题。
（4）氨浸法
氨浸法主要利用于酸浸渣中锌的回收，利用氨的选择性浸出，将锌酸浸渣中的锌全部浸出，通过相关工艺制成高纯氧化锌、纳米氧化锌或立德粉等相关材料，具有很高的经济价值。但环保难度与废渣的处理仍是问题。
(5)其他方法
其他方法主要有全湿法工艺及堆浸法，在国内的某些企业有所应用，但其具有流程长、投资大等缺点，还未见大规模应用。
显然，采用不同的工艺方法、不同的原料，其所产生的主要废渣—锌酸浸渣、铜镉渣、浮渣的矿物成份及可以再利用的价值有非常显著的差异，不同的锌酸浸渣其主要矿物成份和材料特性亦都有显著的差别。以次氧化锌为原料的工艺方法产生的锌酸浸渣因含有价金属较高而可以用不同的方法再利用，以氧化锌精矿为原料的工艺方法产生的锌酸浸渣因有价金属含量极微或几乎没有有价金属而被直接废弃填埋，对地下水及土壤产生直接的长期的污染，迫切需要一种可钝化并稳定其中的重金属、并能有效的资源化利用其中的主要组成矿物硫酸钙、黄钾铁矾、铁酸锌等矿物原料的新的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种可钝化并稳定锌酸浸渣中的重金属、并能资源化有效利用锌酸浸渣中的硫酸钙、黄钾铁矾、铁酸锌矿物等原料的电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法，包括以下步骤：将新鲜的电解锌酸浸渣（即未经陈放结块的浆状渣）、硅酸盐粉料或铝酸盐粉料、改性剂按质量比锌酸浸渣60～92:硅酸盐粉料/铝酸盐粉料7～38:改性剂1～10的比例配料，经混合，成型，固化为抗水抗盐蚀建筑材料制品。
或者，将新鲜的电解锌酸浸渣泥浆经雾化干燥制成粉料，再将电解锌酸浸渣粉料、硅酸盐粉料或铝酸盐粉料、改性剂按质量比电解锌酸浸渣粉料50～90:硅酸盐粉料/铝酸盐粉料9～40:改性剂1～10的比例配料，经混合均匀制成粉状的抗水抗盐蚀复合胶凝材料。
进一步，将电解锌酸浸渣于350℃～950℃氧化性气氛下焙烧脱除矿物中结构水制成锌酸浸渣熟渣，再将熟渣和硅酸盐熟料或铝酸盐熟料、改性剂按质量比为锌酸浸渣熟渣50～90:硅酸盐熟料/铝酸盐熟料9～40:改性剂1～10的比例配料，经混合粉磨制成抗水抗盐蚀复合胶凝材料；或将各原料组分先制成细度80微米筛余<20%的细粉，再混合均匀制成抗水抗盐蚀复合胶凝材料。
进一步，所述电解锌酸浸渣指以氧化锌精矿为原料——氧化锌湿法炼锌工艺过程中产生的主要矿物成份为硫酸钙、黄钾铁矾和铁酸锌等的废渣；不包括含有价金属较高可以回收利用的废渣，即不包括浸出液净化过程中产生的铜镉渣及熔铸过程中产生的浮渣，不包括以次氧化锌为主要原料浸出过程中产生的以硫酸铅、硫化锌为主要矿物的废渣。
进一步，所述的硅酸盐粉料、硅酸盐熟料分别指以水硬性硅酸钙矿物为主的粉料、熟料；所述的铝酸盐粉料、铝酸盐熟料分别指以水硬性铝酸钙矿物为主的粉料、熟料。
进一步，所述改性剂为硅粉、硅灰、石灰、硅藻土、聚合硅溶胶、偏铝酸盐、聚合铝盐、聚铝铁盐、聚合磷酸盐、磷酸盐、聚硼酸盐、硼酸盐、硅烷、松香化合物、含羟基的高分子材料等中的至少一种。
本发明的技术原理：
1）针对电解锌生产过程中的不同原料工艺及不同工序的不同的锌酸浸渣差异化分类，针对性资源化利用。
2）针对锌酸浸渣的酸性及其中的可溶性重金属离子特性，以高水硬活性的硅酸钙和/或铝酸钙矿物及改性剂的共同作用，一方面，利用锌酸浸渣中的酸性物作为硅酸钙材料和/或铝酸钙材料及改性剂的活化反应原料，并彻底中和锌酸浸渣中的所有酸性物，另一方面，利用具有水硬活性的硅酸钙材料中的硅酸根和/或铝酸钙材料中的铝酸根及改性剂共同作用，将锌、铅、镉、铬等重金属离子结合进硅铝酸盐矿物晶格中（重金属离子或取代钙、镁等离子位，或取代多面体中的硅、铝离子位）而固化为不会被水溶释放重金属离子的稳定的复杂的硅铝酸盐惰性矿物，同时，以水化形成的大量的水合硅酸钙凝胶和水合硫铝酸钙、水合硫铁酸钙矿物及改性剂的共同作用，进一步包裹含重金属离子的惰性稳定矿物，永久性的彻底消除锌酸浸渣的重金属污染。
3）针对锌酸浸渣的主要组成为硫酸钙、黄钾铁矾、铁酸锌等矿物的特点，以高水硬活性的硅酸钙矿物和/或铝酸钙矿物作为与硫酸钙、黄钾铁矾、铁酸锌等进行化学反应的原料，同时辅以改性剂共同作用，经复杂的物理化学反应形成以水合硅酸钙凝胶和水合硫铝酸钙、水合硫铁酸钙等晶体胶着在一起的高强、高抗水能力的固体材料，从而制成具有良好物理力学性能指标的建筑材料制品或抗水抗盐蚀胶凝材料。
4）以适宜的改性剂或调整材料酸碱性，或促进化学反应，或阻塞毛细管通道或增加封闭细孔数量，或强化材料疏水性或抗水性等，视情制取适应的建筑材料制品。
本发明的有益效果：
1）电解锌酸浸渣差异化针对性处置方法简单、实用，且无二次污染。
2）可永久性消除锌酸浸渣的重金属污染及隐患，利用水、土环境保护。
3）有效利用锌酸浸渣生产抗水抗盐蚀胶凝材料及建材制品，既为基建工程提供了优质的材料，又可大幅减少传统的胶凝材料及建材制品的生产过程对环境资源和能源的消耗及环境的污染。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
各实施例中，试验所用的电解锌酸浸渣均取自采用焙烧氧化锌精矿为原料的—氧化锌湿法炼锌生产工艺的电解锌厂的新鲜的锌酸浸渣或填埋场（渣库）的陈渣，其锌酸浸渣经分析主要矿物为硫酸钙、黄钾铁矾和少量铁酸锌。
所得建筑材料制品毒性检测按照《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》（GB/T5085.3-2007）、《固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》（HJ/T299-2007）、《危险废物鉴别技术规范》（HJ/T298-2007），《建筑材料放射性核素限量》（GB6567-2001）。
建筑材料物理力学性能检测方法参照《砌墙砖检验规则》（JC/T466-1996）、《混凝土多孔砖》（JC943-2004）、《混凝土实心砖》（GB/T21144-2007）、《石膏砌块》（JC/T 698-1998）、《蒸压加气混凝土砌块》（GB/T11968-2006）、《泡沫混凝土砌块》（JC/T1062-2007）、《建筑材料及制品燃烧性能分级方法》（GB8624-2006）、《硫铝酸盐水泥基发泡保温板外墙外保温工程技术规程》（CECS379:2014）。
所得新型抗水抗盐蚀胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法按照GB/T1346-2001，强度检验方法（ISO法）按照GB/T17671-1999，膨胀率检验方法按照JC/T313-1996。
实施例1
一种电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法：取某厂新鲜的湿态锌酸浸渣，硅酸盐粉料选用市售的P.O42.5级硅酸盐水泥粉料，改性剂选用市售的硅灰、聚磷酸钠（聚合磷酸盐的一种）、聚合硅溶胶、松香酸钠微沫剂。将锌酸浸渣、硅酸盐水泥粉、改性剂按质量比锌酸浸渣83%:硅酸盐粉料12%:改性剂（硅灰3.75%+聚磷酸钠0.2%+聚合硅溶胶1%+松香酸钠微沫剂0.05%）5%的比例配料，经搅拌机混合均匀为塑性微泡沫浆料。
将塑性微泡沫浆料浇注成型为600×200×250mm块状，自然养护固化，7天平均抗压强度7.9MPa，28天平均抗压强度11.3MPa，软化系数 0.98，干密度748kg/m3，干燥收缩值（标准法）0.11mm/m，抗冻性试验质量损失0.7%、冻后平均抗压强度11.0MPa，干态导热系数0.13W/（m·K）。物理力学性能检测优于A10级蒸压加气混凝土。毒性浸出试验：锌、铅、镉、铬、钒、砷、硒未检出。放射性核素0.11。
实施例2
一种电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法：取某厂新鲜的湿态锌酸浸渣，硅酸盐粉料选用市售的P.C32.5级硅酸盐水泥粉料，改性剂选用市售的硅藻土粉、聚磷酸钾（聚合磷酸盐的一种）、聚合硅溶胶。将锌酸浸渣、硅酸盐水泥粉、改性剂按质量比锌酸浸渣65%:硅酸盐粉料25%:改性剂（硅藻土粉8%+聚磷酸钾0.3%+聚合硅溶胶1.7%）10%的比例配料，经搅拌机混合均匀为浆状胶结料。
将此浆状胶结料与碎石砂料按质量比为浆状胶结料1:碎石砂料3的比例混合均匀，成型制成240×115×53mm块状，自然养护固化，7天平均抗压强度21.7MPa，28天平均抗压强度36.2MPa，软化系数 0.96，密度2132kg/m3，最大吸水率8.1%，干燥收缩率-0.01%，抗冻性试验质量损失0.1%、冻后强度损失2.7%，砖块强度等级达到MU35混凝土实心砖质量要求。
毒性浸出试验：锌、铅、镉、铬、钒、砷、硒未检出。
实施例3
一种电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法：取某厂新鲜的湿态锌酸浸渣，铝酸盐粉料选用市售的铝酸盐水泥粉料，改性剂选用市售的硅粉、聚磷酸钠（聚合磷酸盐）、偏铝酸钠、松香酸钠微沫剂。将锌酸浸渣、铝酸盐水泥粉、改性剂按质量比锌酸浸渣70%:铝酸盐粉料20%:改性剂（硅灰8%+聚磷酸钠0.2%+偏铝酸钠1.75%+松香酸钠微沫剂0.05%）10%的比例配料，经搅拌机混合均匀为塑性微泡沫浆料。
将塑性微泡沫浆料浇注成型为600×200×250mm块状，自然养护固化，7天平均抗压强度9.7MPa，28天平均抗压强度13.4MPa，软化系数 0.96，干密度736kg/m3，干燥收缩值（标准法）-0.07mm/m，抗冻性试验质量损失0.9%、冻后平均抗压强度13.5MPa，干态导热系数0.14W/（m·K）。物理力学性能检测优于A10级蒸压加气混凝土。
毒性浸出试验：锌、铅、镉、铬、钒、砷、硒未检出。放射性核素0.17。
实施例4
一种电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法，取某厂新鲜的湿态锌酸浸制浆用雾化干燥器经雾化干燥制成粉料，硅酸盐粉料选用市售的P.C32.5级矿渣硅酸盐水泥粉料，改性剂选用市售的硅灰、聚磷酸钠、偏铝酸钠。将锌酸浸渣粉、硅酸盐水泥粉、改性剂粉料按质量比为锌酸浸渣粉60%:硅酸盐粉料30%:改性剂（硅灰8%+聚磷酸钠0.2%+偏铝酸钠1.8%）10%的比例配料，经混合均质制成抗水抗盐蚀复合胶凝材料。
经检测：初凝时间113min、终凝时间159min，1天平均强度抗压 8.7MPa、抗折1.9MPa，3天平均强度抗压 35.6MPa、抗折 5.8MPa，7天平均强度抗压 42.7MPa、抗折 6.3MPa，28天平均强度抗压 49.3MPa、抗折 8.0MPa，28天软化系数 1.08 ，28天自由膨胀率0.11%。
毒性浸出试验：锌、铅、镉、铬、钒、砷、硒未检出。放射性核素活量0.21。
实施例5
一种电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法，取某厂新鲜的湿态锌酸浸制浆用雾化干燥器经雾化干燥制成粉料，铝酸盐粉料选用市售的铝酸盐水泥粉料，改性剂选用市售的硅灰、聚磷酸钠、偏铝酸钠。将锌酸浸渣粉、铝酸盐水泥粉、改性剂粉料按质量比为锌酸浸渣粉80%:铝酸盐粉料15%:改性剂（硅灰3%+聚磷酸钠0.2%+偏铝酸钠1.8%）5%的比例配料，经混合均质制成抗水抗盐蚀复合胶凝材料。
经检测：初凝时间48min、终凝时间75min，1天平均强度抗压 11.7MPa、抗折2.4MPa，3天平均强度抗压 36.1MPa、抗折 6.3MPa，7天平均强度抗压 44.2MPa、抗折7.8MPa，28天平均强度抗压 47.9MPa、抗折 8.8MPa，28天软化系数 1.0，28天自由膨胀率0.09%。
毒性浸出试验：锌、铅、镉、铬、钒、砷、硒未检出。放射性核素活量0.18。
实施例6
一种电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法，取某厂渣库陈放结块的锌酸浸渣破碎，于500℃焙烧脱水为熟渣，硅酸盐熟料选用市售的普通硅酸盐熟料，改性剂选用市售的硅灰、聚磷酸钠、偏铝酸钠。将锌酸浸熟渣、硅酸盐熟料、改性剂按质量比为锌酸浸熟渣85%:硅酸盐熟料10%:改性剂（硅灰3%+聚磷酸钠0.2%+偏铝酸钠1.8%）5%的比例配料，经混合粉磨至80微米筛余为6%的粉料，即制成抗水抗盐蚀复合胶凝材料。
经检测：初凝时间101min、终凝时间153min，1天平均强度抗压 10.8MPa、抗折2.4MPa，3天平均强度抗压 32.1MPa、抗折 6.1MPa，7天平均强度抗压 45.6MPa、抗折7.3MPa，28天平均强度抗压 52.9MPa、抗折 8.9MPa，28天软化系数 1.0，28天自由膨胀率0.12%。
毒性浸出试验：锌、铅、镉、铬、钒、砷、硒未检出。放射性核素活量0.23。
实施例7
一种电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法，取某厂渣库陈放结块的锌酸浸渣破碎，于900℃焙烧脱水为熟渣，硅酸盐熟料选用市售的普通硅酸盐熟料，改性剂选用市售的硅藻土、聚磷酸钠、偏铝酸钠。将锌酸浸熟渣、硅酸盐熟料、改性剂按质量比为锌酸浸熟渣60%:硅酸盐熟料30%:改性剂（硅藻土8%+聚磷酸钠0.2%+偏铝酸钠1.8%）10%的比例配料，经混合粉磨至80微米筛余为3%的粉料，即制成抗水抗盐蚀复合胶凝材料。
经检测：初凝时间114min、终凝时间168min，1天平均强度抗压 7.5MPa、抗折1.9MPa，3天平均强度抗压 32.9MPa、抗折 6.5MPa，7天平均强度抗压 47.6MPa、抗折7.8MPa，28天平均强度抗压 58.8MPa、抗折 9.3MPa，28天软化系数 1.07，28天自由膨胀率0.13%。
毒性浸出试验：锌、铅、镉、铬、钒、砷、硒未检出。放射性核素活量0.22。
实施例8
一种电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法，取某厂渣库陈放结块的锌酸浸渣破碎，于700℃焙烧脱水为熟渣，将脱水熟渣粉磨为80微米筛余11%的粉料。铝酸盐材料选用市售的铝酸盐水泥粉料，改性剂选用市售的硅粉、聚磷酸钠、偏铝酸钠。将锌酸浸熟渣粉、铝酸盐粉料、粉状改性剂按质量比为锌酸浸熟渣粉65%:铝酸盐粉料25%:改性剂（硅粉8%+聚磷酸钠0.2%+偏铝酸钠1.8%）10%的比例配料，经混合均匀即制成抗水抗盐蚀复合胶凝材料。
经检测：初凝时间49min、终凝时间91min，1天平均强度抗压 10.9MPa、抗折2.3MPa，3天平均强度抗压 36.9MPa、抗折 6.9MPa，7天平均强度抗压 46.7MPa、抗折7.8MPa，28天平均强度抗压 57.3MPa、抗折 9.1MPa，28天软化系数 1.0，28天自由膨胀率0.15%。
毒性浸出试验：锌、铅、镉、铬、钒、砷、硒未检出。放射性核素活量0.12。
Claims (3)
1.一种电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：将新鲜的电解锌酸浸渣、硅酸盐粉料或铝酸盐粉料、改性剂按质量比锌酸浸渣60～92:硅酸盐粉料/铝酸盐粉料7～38:改性剂1～10的比例配料，经混合，成型，固化为抗水抗盐蚀建筑材料制品；
或者，将新鲜的电解锌酸浸渣泥浆经雾化干燥制成粉料，再将电解锌酸浸渣粉料、硅酸盐粉料或铝酸盐粉料、改性剂按质量比电解锌酸浸渣粉料50～90:硅酸盐粉料/铝酸盐粉料9～40:改性剂1～10的比例配料，经混合均匀制成粉状的抗水抗盐蚀复合胶凝材料；
或者，将电解锌酸浸渣于350℃～950℃氧化性气氛下焙烧脱除矿物中结构水制成锌酸浸渣熟渣，再将熟渣和硅酸盐熟料或铝酸盐熟料、改性剂按质量比为锌酸浸渣熟渣50～90:硅酸盐熟料/铝酸盐熟料9～40:改性剂1～10的比例配料，经混合粉磨制成抗水抗盐蚀复合胶凝材料；或将各原料组分先制成细度80微米筛余<20%的细粉，再混合均匀制成抗水抗盐蚀复合胶凝材料；
所述电解锌酸浸渣指以氧化锌精矿为原料——氧化锌湿法炼锌工艺过程中产生的废渣；
所述改性剂为硅粉、石灰、硅藻土、聚合硅溶胶、偏铝酸盐、聚合铝盐、聚铝铁盐、聚合磷酸盐、磷酸盐、聚硼酸盐、硼酸盐、硅烷、松香化合物、含羟基的高分子材料中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法，其特征在于，所述氧化锌湿法炼锌工艺过程中产生的废渣的主要矿物成份为硫酸钙、黄钾铁矾和铁酸锌。
3.根据权利要求1或2所述的电解锌酸浸渣资源化无害化利用方法，其特征在于，所述硅酸盐粉料、硅酸盐熟料分别指以水硬性硅酸钙矿物为主的粉料、熟料；所述的铝酸盐粉料、铝酸盐熟料分别指以水硬性铝酸钙矿物为主的粉料、熟料。
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