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塑性材料固化法

更新时间:2008-09-18 14:19 来源: 作者: 阅读:5499 网友评论0

塑性材料固化法属于有机性固化/稳定化处理技术,由使用材料的性能不同可以把该技术划分为热固性塑料包容和热塑性包容两种方法。

(一)热固性塑料包容

热固性塑料是指在加热时会从液体变成固体并硬化的材料。它与一般物质的不同之处在于,这种材料即使以后再次加热也不会重新液化或软化。它实际上是一种由小分子变成大分子的交链聚合过程。危险废物也常常使用热固性有机聚合物达到稳定化。它是用热固性有机单体例如脉醛和已经过粉碎处理的废物充分地混合,在助絮剂和催化剂的作用下产生聚合以形成海绵状的聚合物质。从而在每个废物颗粒的周围形成一层不透水的保护膜。但在用此方法处理时,经常有一部分液体废物遗留下来,因此在进行最终处置以前还需要进行一次干化。目前使用较多的材料是脉甲醛、聚醋和聚了二烯等,有时也可使用酚醛树脂或环氧树脂。由于在绝大多数这种过程中废物与包封材料之间不进行化学反应,所以包封的效果仅分别取决于废物自身的形态(颗粒度、含水量等)以及进行聚合的条件。

该法的主要优点是与其他方法相比,大部分引人较低密度的物质。所需要的添加剂数量也较小。热固性塑料包封法在过去曾是固化低水平有机放射性废物(如放射性离子交换树脂)的重要方法之一。同时也可用于稳定非蒸发性的、液体状态的有机危险废物。由于需要对所有废物颗粒进行包封,在适当选择包容物质的条件下,可以达到十分理想的包容效果。

此方法的缺点是操作过程复杂,热固性材料自身价格高昂;:由于操作中有机物的挥发,容易引起燃烧起火,所以通常不能在现场大规模应用。可以认为该法只能处理小量、高危害性废物,例如剧毒废物、医院或研究单位产生的小量放射性废物等。

不过,仍然有人认为,在未来也可能在对有机物污染土地的稳定化处理方面有大规模应用的前途。

(二)热塑性材料包容

用热塑性材料包容时可以用熔融的热塑性物质在高温下与危险废物混合,以达到对其稳定化的目的。可以使用的热塑性物质如沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等。在冷却以后,废物就为固化的热塑性物质所包容,包容后的废物可以在经过一定的包装后进行处置。在60年代末期所出现的沥青固化,因为处理价格较为低廉,即被大规模应用于处理放射性的废物。由于沥青具有化学惰性,不溶于水,具有一定的可塑性和弹性,故对于废物具有典型的包容效果。在有些国家中,该法被用来处理危险废物和放射性废物的混合废物,但处理后的废物是按照放射性废物的标准处置的.

该法的主要缺点是在高温下进行操作会带来很多不方便之处,而且较为耗费能量;操作时会产生大量的挥发性物质,其中有些是有害的物质。另外,有时在废物中含有影响稳定剂的热塑性物质或者某些溶剂,影响最终的稳定效果。

在操作时,通常是先将废物干燥脱水,然后将聚合物与废物在适当的高温下混合,并在升温的条件下将水分蒸发掉。该法可以使用间歇式工艺,也可以使用连续操作的设备。与水泥等无机材料的固化工艺相比,,除去污染物的浸出率低得多外,由于需要的包容材料少,又在高温下蒸发了大量的水分,它的增容率也就较低。

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