《钛石膏固结料》编制说明.docx
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1、钛石膏固结料编制说明(征求意见稿)3.53.5.O.5.O.5.0,59.54.3.3.ZZLLS onw岷汨孤44球.O.5.O.5.O.5.O 3.Z z L L 。 。(!/一)洋田整02468100246810时间/年时间/年图8样品中Cr在酸雨淋溶情境下的浸出浓度(a)及累计浸出量(b)图9为样品中重金属As在酸雨淋溶情景下的浸出浓度及累计浸出量随时间变化的散点 图。从图9 (a)中可以看出,随着淋溶时间的增加,As的浸出浓度呈先降低后上升的趋势。 由于酸雨淋溶易导致样品中As的浸出浓度逐渐增加,对该浸出浓度进行曲线拟合。拟合结 果说明大约12628年后将到达GB 5085.3-20
2、07中规定的限值。图9 (b)为样品中As在酸 雨淋溶情境下的累计释放变化,从图中可以看出随着淋溶年限的增加,As的累计浸出量逐 渐增加。25y = a + b*x As不加权2.18923 0.57811 039577 0.07495 0.14604Pearsons r0.96596R 平方(COD)0.93308调整后R平方0.89962程图重距率差 方绘权截斜残21 0 987654 n n n(T/)赵ft壬财50 跚汨贬士球02468100246810时间/年时间/年图9样品中As在酸雨淋溶情境下的浸出浓度(a)及累计浸出量(b)图1。为样品中重金属Ni在酸雨淋溶情景下的浸出浓度及累
3、计浸出量随时间变化的散点 图。从图10(a)中可以看出,随着淋溶时间的增加,Ni的浸出浓度呈先降低后上升的趋势。 对该浸出浓度的上升趋势阶段进行了线性拟合。拟合结果说明大约65794年后将到达GB 5085.3-2007中规定的限值。图10 (b)为样品中Ni在酸雨淋溶情境下的累计释放变化,从 图中可以看出随着淋溶年限的增加,Ni的累计浸出量逐渐增加。对累计浸出进行拟合,基 于拟合结果推测样品中重金属Ni完全释放的年限为3295年。100.70.7y = a + b*x Ni不加权0.11026 0.00280.00395 4.55803E-残差平方和7.89474E-6Pearsons r0
4、.9934R 平方(CQD)0.98684调拨后R平0.97368程图重距率 方绘权越斜6 5 4 3 2 1 0 (Mn)tt1田岖-0.1046时间/年8106.5图10样品中Ni在酸雨淋溶情境下的浸出浓度(a)及累计浸出量(b)随机选取钛石膏固结料样品,研究了完全浸泡情景下其中的重金属浸出浓度及累计浸出 量变化。图11为钛石膏固结料中重金属Cu在浸泡情景下的累计释放变化。从图11 (a)中可以 看出,随着淋溶时间的增加,Cu的浸出浓度整体呈上升趋势。对该浸出浓度进行曲线拟合。 拟合结果说明大约9万年后将到达GB 5085.3-2007中规定的限值。图11 (b)为C组中Cu 在完全浸泡情
5、境下的累计释放变化,从图中可以看出随着淋溶年限的增加,Cu的累计浸出 量逐渐增加。对累计浸出进行拟合,基于拟合结果推测C组中重金属Cu完全释放的年限为 7142 年。6.56151Pearsons r0.93353R 平方(COD)0.87148调盘后R平0.855410.19424Pearson-s r0.91277R 平方(COD)0.83314调整后R平方0.81229y = a + b*x Cu 不加权 0.26467 0.10644 0.10842 0.0171602468100246810时间/年时间/年程图垂距率差 方绘权截斜残程图重拒率差 方绘权极科残2 0 8 6 4 L L
6、 SO.S (一/苫速影,三弟y = a + b*x Cu 不加权 1.425 *0.61867 0.73436 0.0997图11样品中Cu在完全浸泡情境下的浸出浓度(a)及浸出量(b)图12为样品中重金属Zn在完全浸泡情景下的浸出浓度及浸出量随时间变化的散点图。 从图12中可以看出,随着淋溶时间的增加,Zn的浸出浓度整体呈先降后升再降的趋势。因 此无法进行线性拟合预测样品中Zn的释放变化。11(a)(a)8002468100246810时间/年时间/年图12样品中Zn在完全浸泡情境下的浸出浓度(a)及浸出量(b)图13为钛石膏固结料中重金属Cr在浸泡情景下的累计释放变化。从图13 (a)中
7、可以 看出,随着淋溶时间的增加,Cr的浸出浓度整体呈上升趋势。对该浸出浓度进行曲线拟合。 拟合结果说明大约2万年后将到达GB 5085.3-2007中规定的限值。图13 (b)为样品中Cr 在完全浸泡情境下的累计释放变化,从图中可以看出随着淋溶年限的增加,Cr的累计浸出 量逐渐增加。对累计浸出进行拟合,基于拟合结果推测样品中重金属Cr完全释放的年限为 12994 年。4.3.3.Z z L L (1/)概谈汨岖 Cry = a + b*xCr不加权-2.77214 0.56808程图重方绘权斜率0.665 0.07803残差平方和0.85244Pearsons r0.96726R 平方(COD
8、)0.93559调整后R平方0.922710.5 -0.0 -0.5 -1-0246810时间/年(a) Cr(b)方程y = a + b*x绘图Cr /权重不加权/截距-17.382 3.45143/-斜率4.13971 0.47409/残差平方和31.46664/Pearsons r0.96874/-R平方(COD)0.93846调整后R平方0.92615/-./-,1./ 1 ,1 ,1, 10246810时间/年图13样品中Cr在完全浸泡情境下的浸出浓度(a)及浸出量(b)图14为样品中重金属As在完全浸泡情景下的浸出浓度及浸出量随时间变化的散点图。从图14 (a)中可以看出,随着淋溶
9、时间的增加,As的浸出浓度整体呈上升趋势,对该浸 出浓度进行曲线拟合,拟合结果说明大约677年后将到达GB 5085.3-2007中规定的限值。12J 方程 y = a + b*x 绘图A.s一权很不加权J 方程 y = a + b*x 绘图A.s一权很不加权W4O3O2O1O Cl/Mn)旭旌汨财500.截矩0.51333 3.765斜率7.37939 0.606d残差平方和243.06497.Pearsons r0.974R 平方(COD0.94867两整后R平0.9422640030()200方程0.95753-5.97333 20.9342448.17824 3.373867512.7
10、24960.980940.96225权近 截距 斜率 成总平方和 Pearxms r R平方(COD) 调整后R平方不加权(b)1000246810时间/年0246810时间/年图14样品中As在完全浸泡情境下的浸出浓度(a)及浸出量(b)图15为钛石膏固结料中重金属Ni在浸泡情景下的累计释放变化。从图15 (a)中可以 看出,随着淋溶时间的增加,Ni的浸出浓度整体呈上升趋势。对该浸出浓度进行曲线拟合。 拟合结果说明大约21万年后将到达GB 5085.3-2007中规定的限值。图15 (b)为样品中Ni 在完全浸泡情境下的累计释放变化,从图中可以看出随着淋溶年限的增加,Ni的累计浸出 量逐渐增
11、加,对累计浸出进行拟合,基于拟合结果推测样品中重金属Ni完全释放的年限为 54734 年。(一/当)赵在田怒0.20 00.550.500.450.400.350.300.25246810时间/年246810时间/年3.43.23.02.82.62.42.22.01.81.61.4图15样品中Ni在完全浸泡情境下的浸出浓度(a)及浸出量(b)综上,随机选取钛石膏固结料的动态淋溶和浸泡结果说明:Cu、Zn、Cr、As、Ni均在 钛石膏固结料的淋溶液中有检出,而Be、Cd、Pb、Hg那么无检出;钛石膏固结料中重金属 在雨水淋溶、酸雨淋溶和完全浸泡情境下仍具有良好的固化效果,淋溶液大都需要千年以上
12、方能使其超标(GB 5085.3-2007)。131工作简况钛石膏是硫酸法生产钛白粉时采用石灰或电石渣中和酸性废液后产生的固体工一业石膏, 每生产1吨钛白粉产生6吨钛石膏,据统计我国每年约产生1200万吨的钛石膏。钛石膏主 要成分为二水石膏(CaSO42H2O),因为钛石膏长时间置于空气中,杂质Fe2+逐渐氧化成 Fe3+,使其呈现红黄色,又称红泥或黄石膏。钛石膏综合利用率仅约10%,钛石膏大量堆存 浪费土地资源,带来严重的环境隐患。目前,利用钛石膏生产新型固结料是切实可行的综合 利用途径,然而,由于缺乏相应的产品标准,不同的企业之间存在原料不一、处理技术不一 等许多差异,导致利用钛石膏生产的
13、固结料产品质量千差万别,限制了其推广应用。2022年4月,经浙江省固废利用处置与土壤修复行业协会发起,由浙江工商大学牵头, 联合宁波佰跃再生资源组成起草单位,对钛石膏固结料质量标准进行编制。2022 年5月,起草单位依次完成了资料收集和检索,制定了工作方案,并就产品质量的试验方法 分别进行了试验验证工作。根据试验结论起草了钛石膏固结料团体标准(初稿)及编制 说明。2产品及行业概况目前,国内对钛石膏开发利用仍处于探索阶段,实际综合利用用量甚少,综合利用率仅 约10%o钛石膏大量堆存浪费土地资源,带来严重的环境隐患,实现钛石膏的开发利用已 经迫在眉急。当前,对钛石膏的开发利用研究主要集中于用于路基
14、材料、水泥缓凝剂、墙体 材料等方面。钛石膏掺入粉煤灰中,形成的钛石膏-粉煤灰复合材料,可作为路基回填材料, 地域限制及利用过程中的交通本钱影响了其推广应用。由于钛石膏的主要成分是二水石膏, 因此可以替代天然石膏用作调节水泥水化硬化凝结时间,起到缓凝剂的作用,但其作为水泥 缓凝剂掺量低,不能到达大量消耗的目的。钛石膏除了上述可以对水泥起到缓凝作用外,还 可以将钛石膏掺入其他固体废弃物中,目前已有许多关于将石膏掺入其他固体废弃物中,例 如矿渣、粉煤灰中形成绿色胶凝材料的研究,并且这类研究前景广阔,通过各种固体废弃物 的掺和得到的绿色胶凝材料也具有较强的抗折抗压强度,钛石膏中铁杂质影响建筑石膏及高
15、强石膏的白度,且铁的存在阻碍了二水钛石膏向半水石膏转化,影响钛石膏掺合量。利用钛 石膏生产烧结砖、烧结砌块等是一种新的途径和选择。总体来看,利用钛石膏生产固结料是切实可行的综合利用途径,工业上生产固结料的工 艺技术趋于成熟稳定,利用钛石膏生产固结料是极具开展前景的,也是目前实现钛石膏资源 化利用的最优方案。3钛石膏产品国内外标准情况经起草单位和归口单位进行国内外标准资料的收集工作,未查到国外相关标准,国内标 准有T/ZGZS 0302-2021钛石膏综合利用污染控制技术要求和T/ZJGFTR 001-2022钛石 膏免烧砖产品质量标准。国内产品指标规格见表1,各产品分析方法见分析方法表2。表1
16、钛石膏产品国内标准技术指标对照表T/ZGZS 0302-2021T/ZJGFTR 001-2022钛石膏品质要求无异味;二水硫酸钙叁75%;附着水 含量三40%;三氧化二铁W 10%;水溶 性氧化镁W 0.3%;水溶性氧化钾至 0.3%;水溶性氧化钠至0.3%;氯离子 W0.04%;二氧化钛W3.5%; pH=69; 放射性核素限量符合GB 6566的要求无刺激性气味;pH为510;总铜W0.01 mg/L;总锌 w0.006mg/L;总镉 w0.003mg/L;总铅 WO.O5mg/L;总铭 W0.03mg/L;六价铭三0.014mg/L;总汞 w 0.0015mg/L;总被 w0.0003
17、mg/L;总银 w 0.01mg/L;总珅W0.04mg/L;放射性核素限 量符合GB 6566的要求综合利用产物有害 成分限量要求符合相关国家、地方制定或行业通行 标准要求-产品质量要求同一颜色的徜应基本一致,无明显色 差。尺寸偏差、外观质量符合要求。密度等 级:A 级22100kg/m3 ; B 级 168 l-2099kg/m3 ; C 级 W16809kg/m3。 强度等级:MU30:抗压强度平均值2 30.0MPa,单块最小值226.0MPa; MU25: 抗压强度平均值N25.0MPa,单块最小值N 21.0MPa ; MU20 :抗压强度平均值N 20.0MPa,单块最小值216
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