(一)基本原理
株冶集团常压富氧直接浸锌项目实施后,每年将产生7.3万吨含硫大约80%的硫精矿。硫磺混凝土是一种用硫磺来代替水泥浆作胶结料的混凝土,它是把加热的骨料与熔化的硫磺相拌合,冷却后所得的产物,其应在特殊环境(如酸、碱盐、溶剂、化工和污水处理等设施) 中使用,具有快速冷凝、高机械强度、极佳的抗腐蚀能力、低水渗透性等优点。用元素硫固定回收金属硫化物的研究是一种重金属废渣处理的新方法,不仅可以固定重金属并回收废渣中有价金属,同时还可以使得分离金属后的废渣成为硫磺建材的原料,实现重金属废渣的资源化。本技术主要围绕浸锌工艺产生的硫磺渣,及株冶污酸体系产生的含汞污酸废渣,污酸体系产生的石膏渣等废渣,考察了硫磺添加量等因素对硫磺胶凝材料制备的影响,以实现硫磺渣的资源利用以及其他废渣的无害化处理。
(二)工艺流程
株冶硫磺渣搭配污酸体系废渣制备硫磺胶凝材料最佳工艺参数为:硫磺渣用量为25%,硫化渣用量为55%,石膏渣用量为20%,废渣粒径需小于150μm,加入骨料量为15%时。此时获得的硫磺胶凝固化体的抗压强度可达为47.5Mpa。为了保证固化体抗压强度达到国家标准,需要对其进行进行机械力强化硫稳定化预处理,当硫化钠浓度为200g/L,球料比为3.9:1,液固比为2.75:1,反应时间为1h时,Zn的浸出毒性为2.85mg/L,Cd的浸出毒性为0.77mg/L,达到浸出毒性鉴别标准。