水泥固化技术是将废物和水泥混合,经水化反应后形成坚硬的水泥固化体,从而达到降低废物中危险成分浸出的目的。可以用作固化剂的水泥品种很多,通常有普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、矾土水泥和沸石水泥。水泥固化过程中,由于废物组成的特殊性,常会遇到混合不均匀、过早或过迟凝固、操作难以控制、产品的浸出率高、固化体的强度较低等问题。为改善固化条件,提高固化体的性能,固化过程中需视废物的性质和对产品质量的要求掺入适量的添加剂。
凝固时间
为确保水泥废物混合浆料能够在混合以后有足够的时间进行输送、装桶或者浇注,必须适当控制初凝和终凝的时间。通常设置初凝时间大于2 h,终凝时间在48 h以内。凝结时间的控制是通过加入促凝剂(偏铝酸钠、氯化钙、氢氧化铁等无机盐)、缓凝剂(有机物、泥沙、硼酸钠等)来完成的。
其他添加剂
为使固化体达到良好的性能,还经常加入其他成分。例如,过多的硫酸盐会由于生成水化硫酸铝钙而导致固化体的膨胀和破裂。如加入适当数量的沸石或蛭石,即可消耗一定的硫酸或硫酸盐。为减小有害物质的浸出速率,也需要加入某些添加剂,例如,可加入少量非单质硫化物以有效地固定重金属离子等。
用水泥固化方法处理电镀污泥是一个典型的应用实例:固化材料为425号普通硅酸盐水泥,水/水泥重量比为0.47~0.88,水泥/废物重量比0.67~4.00,固化体的抗压强度可以达到60~300 kg/cm2。固化体的浸出试验结果说明,Pb2+、cd2+、Cr6+的浸出浓度都远低于相应的浸出毒性鉴别标准。
用水泥稳定化的主要缺点是对于一定的污染物较为灵敏,会由于某些污染物的存在而推迟固化时间,甚至影响终的硬结效果 [2] 。
水泥密封固化剂主要是增加地面的强度和硬度,控制地面不起砂不起尘,防止化学物质侵蚀,抗风化的作用。抗渗:能有效渗入到混凝土内,并与其发生化学反应,锁住里面的毛孔,对混凝土表面起到的密封效果,能有效抑制水、油和其它的表面污物进入混凝土。