鋇渣簡(jiǎn)介

鋇渣是用重晶石生產(chǎn)碳酸鋇過程中排放出的固體廢棄物，鋇渣中主要含有酸溶性鋇和水溶性鋇。特別是黑鋇渣中的鋇離子含量較高，具有毒性，屬危險(xiǎn)廢物，鋇渣長期堆放，不僅占用大量土地，而且給環(huán)境帶來污染，尤其是在高溫下，將發(fā)生自燃反應(yīng)，放出有毒氣體，經(jīng)雨水滲透，流出大量含硫化物的黃色廢水，流入地表水及地下水，污染水體；同時(shí)，廢渣中的硫化鋇和酸溶鋇還對(duì)土壤直接產(chǎn)生毒害作用。目前，我國鋇渣累計(jì)堆存量已超過千萬噸。

如何利用鋇渣中的有用成分，發(fā)揮其相應(yīng)的作用，達(dá)到減少環(huán)境污染的目的是目前鋇渣方面最有意義的研究工作之一。本文主要針對(duì)我國鋇渣的綜合利用研究情況進(jìn)行概括，總結(jié)我國鋇渣綜合利用的技術(shù)方法。

鋇渣的基本特性

根據(jù)大量的鋇渣資料查詢研究，鋇渣化學(xué)成分范圍列入下表中。

從表中的數(shù)據(jù)分析可知，黑鋇渣中氧化鋇的含量很高，可達(dá)到45%左右，其次是二氧化硅。鋇的含量超出了標(biāo)準(zhǔn)限值的2~6倍，屬于危險(xiǎn)廢物。

鋇渣的綜合利用研究情況

我國鋇渣在各個(gè)行業(yè)的利用情況，主要有以下幾種：

1、在化工行業(yè)的應(yīng)用

黑鋇渣中的鋇含量較高，主要是以可溶性鋇和酸溶性鋇形式存在，因此有技術(shù)經(jīng)理對(duì)廢渣中鋇的二次提取制鹽進(jìn)行了研究，通過利用鹽酸、硝酸等對(duì)其進(jìn)行酸化、制得溶液后，除鐵、中和、濃縮、結(jié)晶、烘干制得化工產(chǎn)品氯化鋇和硝酸鋇，另外在鹽酸酸化鋇渣得到氯化鋇的基礎(chǔ)上，利用硫酸可以制得硫酸鋇。

采用酸化方法利用鋇渣制備硫酸鋇，本方法不僅有效利用了鋇渣中的鋇，且去掉了鋇渣的堿性和毒性，鋇渣經(jīng)浸取與過濾后的濾渣可以作為建筑材料使用，濾液能循環(huán)用于浸取，不外排。該方法如果在使用中通過采用母液循環(huán)酸化鋇渣，直到鋇渣中的鋇得到充分利用， 鋇渣無毒害作用可作為建筑材料使用，鋇渣被合理的利用，既得到了二次利用，且減少了對(duì)環(huán)境的污染。

2、作為水泥混合材、礦化劑的應(yīng)用

利用鋇渣作為水泥混合材已有報(bào)道。根據(jù)鋇鹽制取的化工工藝及鋇渣的礦物分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，若將鋇渣作為混合材摻入水泥熟料中，與水泥熟料、礦渣或粉煤灰一起粉磨，鋇渣中的水泥熟料礦物成分能促進(jìn)膠凝作用，鋇渣中的含堿成分又能活化礦渣或粉煤灰，均能提高水泥強(qiáng)度。

有研究表明，摻鋇渣的礦渣水泥,其礦渣摻量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于25%,鋇渣上佳摻量一般不宜超過礦渣的摻量。利用鋇渣、爐渣和石灰腳料混摻生產(chǎn)的復(fù)合硅酸鹽水泥,早期強(qiáng)度增強(qiáng),經(jīng)濟(jì)效益明顯。

另外，利用鋇渣作為水泥礦化劑的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)比較成熟,在硅酸鹽水泥生產(chǎn)中,摻入鋇渣和螢石復(fù)合作為礦化劑，不僅能降低熟料的燒成溫度，且通過鋇渣中的鋇離子來置換鈣離子進(jìn)入C3S、C2S中，破壞其晶體結(jié)構(gòu)，提高水泥的早期和后期強(qiáng)度。

3、制備建材磚的應(yīng)用

有研究指出，將鋇渣、石灰、石膏和水按一定比例混合均勻，再經(jīng)蒸汽養(yǎng)護(hù)，得到鋇渣磚成品，且鋇渣磚比黏土磚質(zhì)量大20％。由于鋇渣磚比重較大限制了其在建筑行業(yè)的應(yīng)用。

貴州大學(xué)以鋇渣和鋁礦渣作為主要原料，普通硅酸鹽水泥和生石灰作為激發(fā)劑，并適當(dāng)使用外加劑，激發(fā)廢渣的活性，在確定了原料配比的基礎(chǔ)上，利用正交試驗(yàn)方法，研究不同的輕質(zhì)外加劑、恒溫蒸養(yǎng)時(shí)間、恒溫蒸養(yǎng)溫度對(duì)砌塊抗壓強(qiáng)度及密度的影響，在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，鋇渣磚平均強(qiáng)度超過了10MPa，密度與普通粘土磚相當(dāng)，為1.6~1.8g/cm3。

4、在其他方面的應(yīng)用

有研究指出，通過對(duì)鋇渣進(jìn)行預(yù)處理后，將其作為路面基層材料，并進(jìn)行了各項(xiàng)土工試驗(yàn)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明鋇渣的強(qiáng)度可以達(dá)到修建二級(jí)和二級(jí)一下公路基層的要求，鋇渣基層的強(qiáng)度達(dá)到了修建高等級(jí)路面基層的質(zhì)量要求。并且，在鋇渣的實(shí)際施工中其含量控制在60%左右為佳。

另外，還有研究表明，鋇渣可用來處理含磷廢水中的磷，去除率可達(dá)到80%以上。因鋇渣中含有大量的水溶性鋇和酸溶性鋇，還含有大量金屬氧化物，在水溶液中有Ba2+析出，一定條件下Ba2+與磷酸根可生成鋇鹽沉淀。

我國大量科研人員對(duì)鋇渣應(yīng)用進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)研究，當(dāng)前鋇渣經(jīng)過預(yù)處理后，主要被應(yīng)用于化工、建材等領(lǐng)域中，從而減少了鋇渣因堆存對(duì)環(huán)境造成的污染。鋇渣應(yīng)用于建材產(chǎn)品，使得其大宗化、資源化利用得以實(shí)現(xiàn)，但是鋇渣建材化應(yīng)用造成的二次污染性問題。

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