本發(fā)明公開了一種重金屬污染土固化劑及制備方法，屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
根據(jù)全國土壤污染狀況調(diào)查公報，我國土壤污染類型以無機型為主，鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8種重金屬污染物點位超標率分別為7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。隨著我國城市化、工業(yè)化進程的加快，越來越多的土地遭受重金屬污染；城市戰(zhàn)略布局重新調(diào)整，大量的重金屬污染遺留場地急需治理。土壤重金屬污染具有隱蔽性、滯后性和長期性等特點，難以修復(fù)。當(dāng)土壤中重金屬積累到一定程度后，重金屬一般可通過水、大氣和食物等途徑進入人體，直接危害人類健康。鉛、汞、鉻、砷、鎘等重金屬還具有致毒、致畸和致癌風(fēng)險。同時，重金屬不易被降解，是植物強烈積累的元素，農(nóng)作物的生長將受到抑制。目前，對于重金屬污染土的修復(fù)技術(shù)主要包括固化穩(wěn)定化法，工程措施法(客土、換土和深耕翻土等)，物理化學(xué)修復(fù)法(電法、化學(xué)淋洗和玻璃化法等)以及植物修復(fù)法。中國專利公開號CN102061177A，公開日2011年5月18日，發(fā)明名稱為以工業(yè)廢電石渣為原料的重金屬鋅污染土固化劑，提出一種以工業(yè)廢電石渣為原料的重金屬鋅污染土的固化配方，該配方由水泥、電石渣和膨潤土三者組成，通過促進水泥水化反應(yīng)，提高固化效果。這種固化劑普遍使用水泥，固化效果多依賴水泥的添加量，成本難以控制，長期穩(wěn)定性差；中國專利公開號CN201310493630.2，公開日2013年10月18日，發(fā)明名稱為六價鉻污染土壤的淋洗方法，將0.21-0.82mol/L的鹽酸和污染土壤按照質(zhì)量比為5:1-10:1進行攪拌，靜置后抽出上清液，將上清液在酸性條件下加入還原劑鐵粉或焦亞硫酸鈉或其二者的任意比混合物，加入量為每kg土59-68g，將淋洗液中六價鉻還原為三價鉻，加入固體堿將三價鉻沉淀出來，實現(xiàn)分離。這種固化方法固化重金屬種類單一，操作復(fù)雜，可控性差，二次污染風(fēng)險大；中國專利公開號CN201210355258.4，公開日2012年9月21日，發(fā)明名稱為一種堿性鉻污染土壤的微生物修復(fù)方法，該方法以解糖假蒼白桿菌PseudochrobactrumsaccharolyticumLY10為修復(fù)菌株，以107-108cellsmL-1為菌體接種濃度，按照土壤與菌液質(zhì)量體積比（g:mL）為1:3的比例添加菌液，于28℃下培養(yǎng)，每隔5d補充培養(yǎng)基，以維持菌體的生長代謝活性；修復(fù)22d后，土壤中Cr(VI)去除率達95.9%，可交換態(tài)鉻含量顯著降低，經(jīng)修復(fù)后，污染土壤中鉻的賦存形態(tài)明顯改變，其生物有效性降低，達到修復(fù)效果。這種固化方法固化重金屬種類單一，修復(fù)周期長，導(dǎo)致修復(fù)效率較低，成本較高。現(xiàn)有的重金屬污染土固化劑普遍采用水泥，固化效果多依賴添加量，制備條件繁雜，難以控制成本，長期穩(wěn)定性差，而且現(xiàn)有固化方法固化重金屬種類比較單一，操作復(fù)雜，可控性差，導(dǎo)致重金屬污染土固化穩(wěn)定化修復(fù)效率低下，二次污染及環(huán)境風(fēng)險大，成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述存在問題，本發(fā)明的目的在于提供一種重金屬污染土固化劑及制備方法，該固化劑具有成本低廉、制作方便、無二次污染、資源化利用率高及固化重金屬種類全面等優(yōu)點，為了實現(xiàn)上述目的，其技術(shù)解決方案為：一種重金屬污染土固化劑，所述的固化劑由磷礦石、電石渣和水淬渣組成，其中，所述固化劑各組份的質(zhì)量比為：磷礦石5份水淬渣5份電石渣1份。一種重金屬污染土固化劑制備方法，所述制備方法按以下步驟進行：a)將磷礦石和水淬渣經(jīng)水洗后在105℃條件下烘干，球磨并過100目篩，其中，磷礦石磷品位大于30%，水淬渣Al2O3+SiO2含量大于30%；b)將電石渣在105℃條件下烘干，經(jīng)球磨并過100目篩；c)在常溫下，將處理后的磷礦石、水淬渣和電石渣按照質(zhì)量比為5：5：1，混合均勻形成混合物，采用固體粉末狀NaOH調(diào)節(jié)混合物pH為10-12，混合均勻形成重金屬污染土固化劑。由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明的一種重金屬污染土固化劑及制備方法，磷礦石和水淬渣均經(jīng)過水洗、球磨預(yù)處理，有效去除其中的可溶性鹽，避免了可溶性鹽對后續(xù)水化反應(yīng)的影響，提高了膠凝反應(yīng)強度，磷礦石中的磷可和大量重金屬元素形成不溶物，而實現(xiàn)重金屬的穩(wěn)定化，電石渣可激發(fā)磷礦石和水淬渣中的活性氧化物，采用NaOH調(diào)節(jié)固化劑pH為強堿性，保證了活性氧化物的充分激發(fā)，生成的硅鋁基膠凝可實現(xiàn)污染土的固化，使重金屬污染土強度提高，增強了重金屬污染土抵抗環(huán)境侵蝕的能力，同時，重金屬污染物受到硅鋁基膠凝的包裹、吸附作用而失去遷移性。該固化劑采用固體廢棄物為主要原料，利用固體廢棄物本身化學(xué)性質(zhì)和相互間的活性激發(fā)實現(xiàn)了重金屬污染土的固化穩(wěn)定化，具有無二次污染、成本低廉、資源利用率高及固化重金屬種類全面等特點。具體實施方式一種重金屬污染土固化劑，所述的固化劑由磷礦石、電石渣和水淬渣組成，其中，所述固化劑各組份的質(zhì)量比為：磷礦石5份水淬渣5份電石渣1份。一種重金屬污染土固化劑制備方法，所述制備方法按以下步驟進行：a)將磷礦石和水淬渣經(jīng)水洗后在105℃條件下烘干，球磨并過100目篩，其中，磷礦石磷品位大于30%，磷可和大部分重金屬，如鉛、砷、鎘等，反應(yīng)生成難溶性化合物，而實現(xiàn)重金屬的穩(wěn)定化，水洗可去除磷礦石中的可溶性無機鹽等，避免無機鹽對水化反應(yīng)的影響，以增強固化劑的固化強度，球磨可破壞磷礦石中的惰性結(jié)構(gòu)體，使磷礦石活性增強，增大磷礦石表面積有利于膠凝反應(yīng)；水淬渣Al2O3+SiO2含量大于30%，Al2O3與SiO2能和電石渣中的氫氧化鈣反應(yīng)生成鋁酸鈣、硅酸鈣及硅鋁酸鈣等膠凝。b)將電石渣在105℃條件下烘干，經(jīng)球磨并過100目篩。電石渣中含有大量的氧化鈣和氫氧化鈣，可和磷礦石和水淬渣中的Al2O3、SiO2等活性氧化物反應(yīng)生成硅鋁基膠凝，從而實現(xiàn)污染土的固化，增強污染土強度，使重金屬污染物被包裹、吸附而失去遷移性。c)在常溫下，將處理后的磷礦石、水淬渣和電石渣按照質(zhì)量比為5：5：1，混合均勻形成混合物，采用固體粉末狀NaOH調(diào)節(jié)混合物pH為10-12，混合均勻形成重金屬污染土固化劑。采用NaOH調(diào)節(jié)固化劑pH為強堿性，保證了活性氧化物的充分激發(fā)。實施案例下面結(jié)合相關(guān)實施案例進一步詳細敘述：實施案例1選取磷品位為32%的磷礦石，將磷礦石用自來水清洗，再在105℃條件下烘干，采用球磨機將磷礦石球磨，并過100目篩。將電石渣在105℃條件下烘干，經(jīng)球磨并過100目篩。選取Al2O3+SiO2含量為40%的水淬渣，將水淬渣經(jīng)自來水清洗后在105℃條件下烘干，經(jīng)球磨并過100目篩。分別稱取處理后的磷礦石100kg、水淬渣100kg、電石渣20kg，混合均勻形成混合物，檢測混合物的pH值，為8.7，添加固體粉末狀NaOH調(diào)節(jié)混合物pH為10，混合均勻形成固化劑。該固化劑添加量為污染土質(zhì)量的10%-30%。實施案例2選取磷品位為35%的磷礦石，將磷礦石用自來水清洗，再在105℃條件下烘干，采用球磨機將磷礦石球磨，并過100目篩。將電石渣在105℃條件下烘干，經(jīng)球磨并過100目篩。選取Al2O3+SiO2含量為38%的水淬渣，將水淬渣經(jīng)自來水清洗后在105℃條件下烘干，經(jīng)球磨并過100目篩。分別稱取處理后的磷礦石200kg、水淬渣200kg、電石渣40kg，混合均勻混合物，檢測混合物的pH為11。該固化劑添加量為污染土質(zhì)量的10%-30%。實施案例3選取磷品位為30%的磷礦石，將磷礦石用自來水清洗，再在105℃條件下烘干，采用球磨機將磷礦石球磨，并過100目篩。將電石渣在105℃條件下烘干，經(jīng)球磨并過100目篩。選取Al2O3+SiO2含量為44%的水淬渣，將水淬渣經(jīng)自來水清洗后在105℃條件下烘干，經(jīng)球磨并過100目篩。分別稱取處理后的磷礦石50kg、水淬渣50kg、電石渣10kg，混合均勻混合物，檢測混合物的pH值，為9.2，添加固體粉末狀NaOH調(diào)節(jié)混合物pH為12，混合均勻形成固化劑。該固化劑添加量為污染土質(zhì)量的10%-30%。