重金屬污染土壤的固化劑及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及治理重金屬污染技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種重金屬污染±壤的固化劑及其 使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] ±壤重金屬污染是指由于人類(lèi)活動(dòng)，±壤中的微量重金屬元素在±壤中的含量超 過(guò)背景值，而造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。一般地說(shuō)，只要±壤環(huán)境受到外來(lái)有害物質(zhì)或 能量的侵害，就表明該±壤受到污染。依據(jù)受到侵害的程度，分為輕微污染、輕度污染、中度 污染、嚴(yán)重污染和極度污染等多個(gè)范疇。與水體污染、大氣污染不同，±壤中重金屬污染具 有隱蔽性、滯后性、長(zhǎng)期性和不可逆性等特點(diǎn)。而±壤環(huán)境污染中所指的重金屬是指對(duì)生物 毒性顯著的元素 重金屬污染問(wèn)題是全球性的環(huán)境污染問(wèn)題，近年來(lái)，世界±壤重金屬污染問(wèn)題日益凸 現(xiàn)，尤其在發(fā)展中國(guó)家，對(duì)生態(tài)環(huán)境、食品安全和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。2014年4月，我國(guó) 首次發(fā)布了全國(guó)±壤污染狀況調(diào)查公報(bào)。調(diào)查結(jié)果顯示，全國(guó)±壤環(huán)境狀況總體不容樂(lè)觀， 部分地區(qū)±壤污染較重，耕地±壤環(huán)境質(zhì)量堪憂(yōu)，工礦業(yè)廢棄地±壤環(huán)境問(wèn)題突出。而從污 染類(lèi)型看，W無(wú)機(jī)型為主，有機(jī)型次之，復(fù)合型污染比重較小，儒、隸、神、銅、鉛、銘、鋒、儀等 8種無(wú)機(jī)污染物超標(biāo)點(diǎn)位數(shù)占全部超標(biāo)點(diǎn)位的82. 8%。
[0003] 目前針對(duì)重金屬污染±壤的修復(fù)技術(shù)主要有換(客）±法、化學(xué)淋洗法、植物修復(fù) 法等，但W上修復(fù)技術(shù)具有成本高、周期長(zhǎng)、限制多等缺點(diǎn)，因此固化/穩(wěn)定化法是一種較 常用的修復(fù)技術(shù)。固化/穩(wěn)定化法是指通過(guò)添加固化/穩(wěn)定化藥劑與±壤中重金屬反應(yīng)生 成較穩(wěn)定的物質(zhì)，從而降低重金屬的遷移性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有的重金屬污染的不足，本發(fā)明提供了一種重金屬污染±壤的固化劑 及其使用方法。 陽(yáng)〇化]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種重金屬污染±壤的固化劑，所 述重金屬污染±壤的固化劑由固化劑L和固化劑S組成； 所述固化劑L為聚娃鐵鋒； 所述固化劑S中各組分的質(zhì)量百分比為： 水泥 10-30%，憐酸二氨巧 10-20%，高嶺± 20-60%，娃藻± 1〇-40〇/〇。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述固化劑S中，娃藻±為細(xì)度超過(guò) 200目的娃藻±。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述固化劑S中，娃藻±為馬弗爐般燒 制造。
[0008] 一種重金屬污染±壤固化劑的使用方法，該方法包括W下步驟： 曰、按水泥10-30%，憐酸二氨巧10-20%，高嶺± 20-60%和娃藻± 10-40%的質(zhì)量百分比 混合攬拌制備固化劑s。
[0009] b、按所述固化劑S與重金屬污染±壤的質(zhì)量比為1:100-5:100之間，將固化劑S 與重金屬污染±壤混合、攬拌均勻，得到混合料。
[0010] C、取所述重金屬污染±壤35-45% (質(zhì)量比）的水，滲入與固化劑S的質(zhì)量比為 0. 1-0. 4 :1的固化劑L后，加入到所述的混合料中，充分?jǐn)埌杈鶆?，靜置成型。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述步驟b中的攬拌時(shí)間為3-5min;所 述步驟C中的攬拌時(shí)間為5-lOmin，靜置時(shí)間為24-4化。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是，運(yùn)種重金屬污染±壤固化劑對(duì)鉛、銅、鋒、儒等多種重金屬 的固化效果顯著，可有效降低固化后重金屬污染±壤的浸出濃度，而且操作簡(jiǎn)便，無(wú)二次污 染，反溶風(fēng)險(xiǎn)低。
[0013] 本發(fā)明的重金屬污染±壤固化劑的原理是：憐酸二氨巧可W與上壤中重金屬發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)，生成穩(wěn)定、難溶的憐酸鹽礦物，在具有多孔性、大比表面積等特點(diǎn)的娃藻±作用 下，利用固化劑L中聚娃鐵鋒高絮凝性的特點(diǎn)，通過(guò)其較強(qiáng)的電中和W及吸附架橋作用，將 ±壤中的重金屬牢牢地固定住，水泥在固化劑S中發(fā)生水化反應(yīng)，對(duì)整個(gè)固化作用起到了 粘結(jié)劑的作用。而高嶺±是一種粘±礦物，不僅可W吸附各種離子，而且具有較強(qiáng)的耐酸性 能，可W大大降低重金屬固化后的反溶風(fēng)險(xiǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 一種重金屬污染±壤的固化劑，所述重金屬污染±壤的固化劑由固化劑L和固化 劑S組成； 所述固化劑L為聚娃鐵鋒； 所述固化劑S中各組分的質(zhì)量百分比為： 水泥 10-30%，憐酸二氨巧 10-20%，高嶺± 20-60%，娃藻± 1〇-40〇/〇。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述固化劑S中，娃藻±為細(xì)度超過(guò) 200目的娃藻±。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述固化劑S中，娃藻±為馬弗爐般燒 制造。
[0017] 一種重金屬污染±壤固化劑的使用方法，該方法包括W下步驟： 曰、按水泥10-30%，憐酸二氨巧10-20%，高嶺± 20-60%和娃藻± 10-40%的質(zhì)量百分比 混合攬拌制備固化劑S。 陽(yáng)01引 b、按所述固化劑S與重金屬污染±壤的質(zhì)量比為1:100-5:100之間，將固化劑S 與重金屬污染±壤混合、攬拌均勻，得到混合料。
[0019] C、取所述重金屬污染±壤35-45% (質(zhì)量比）的水，滲入與固化劑S的質(zhì)量比為 0. 1-0. 4 :1的固化劑L后，加入到所述的混合料中，充分?jǐn)埌杈鶆颍o置成型。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述步驟b中的攬拌時(shí)間為3-5min;所 述步驟C中的攬拌時(shí)間為5-lOmin，靜置時(shí)間為24-4化。 陽(yáng)02U 本發(fā)明的實(shí)施例1 (1)?。?0%的水泥，15%的憐酸二氨巧，50%的高嶺±，15%的娃藻±，混合均勻制成本 發(fā)明中的固化劑S; (2) 稱(chēng)取鉛、銅污染±壤lOOg，加入Ig上述的固化劑S，攬拌均勻，形成混合料； (3) 取40g水，滲入0. 2g固化劑L加入上述混合料中充分?jǐn)埌?min，靜置48h; (4) 2天后，自然風(fēng)干±壤，破碎取樣，根據(jù)《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》 (町/T299-2007)測(cè)定重金屬浸出狀況。
[0022] 經(jīng)實(shí)施例1治理前后±壤中重金屬浸出濃度（mg/L)見(jiàn)表1 : 表1實(shí)施例1治理前后重金屬浸出濃度（mg/L);
本發(fā)明的實(shí)施例2; (1) 取：25%的水泥，20%的憐酸二氨巧，30%的高嶺±，25%的娃藻±，混合均勻制成本 發(fā)明中的固化劑S; (2) 稱(chēng)取鉛、銅、鋒、儒污染±壤lOOg，加入3g上述的固化劑S，攬拌均勻，形成混合料； (3) 取40g水，滲入0. 4g固化劑L加入上述混合料中充分?jǐn)埌?min，靜置48h; (4) 2天后，自然風(fēng)干±壤，破碎取樣，根據(jù)《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》 (町/T299-2007)測(cè)定重金屬浸出狀況。
[0023] 經(jīng)實(shí)施例2治理前后±壤中重金屬浸出濃度（mg/L)見(jiàn)表2 : 表2實(shí)施例2治理前后重金屬浸出濃度（mg/L);
本發(fā)明的實(shí)施例3; (1) ?。?0%的水泥，10%的憐酸二氨巧，50%的高嶺±，30%的娃藻±，混合均勻制成本 發(fā)明中的固化劑S; (2) 稱(chēng)取鉛、銅、鋒、儒污染±壤lOOg，加入Ig上述的固化劑S，攬拌均勻，形成混合料； (3) 取35g水，滲入0.Ig固化劑L加入上述混合料中充分?jǐn)埌?min，靜置2天； (4) 1天后，自然風(fēng)干±壤，破碎取樣，根據(jù)《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》 (町/T299-2007)測(cè)定重金屬浸出狀況。
[0024] 經(jīng)實(shí)施例3治理前后±壤中重金屬浸出濃度（mg/L)見(jiàn)表3 : 表3實(shí)施例3治理前后重金屬浸出濃度（mg/L);
本發(fā)明的實(shí)施例4; (1) 取：30%的水泥，20%的憐酸二氨巧，20%的高嶺±，30%的娃藻±，混合均勻制成本 發(fā)明中的固化劑S; (2) 稱(chēng)取鉛、銅、鋒、儒污染±壤lOOg，加入5g上述的固化劑S，攬拌均勻，形成混合料； (3) 取45g水，滲入2g固化劑L加入上述混合料中充分?jǐn)埌?min，靜置2天； (4) 2天后，自然風(fēng)干±壤，破碎取樣，根據(jù)《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》 (町/T299-2007)測(cè)定重金屬浸出狀況。 陽(yáng)0巧]經(jīng)實(shí)施例4治理前后±壤中重金屬浸出濃度（mg/L)見(jiàn)表4 : 表4實(shí)施例4治理前后重金屬浸出濃度（mg/L);
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種重金屬污染土壤的固化劑，其特征是，所述重金屬污染土壤的固化劑由固化劑 L和固化劑S組成； 所述固化劑L為聚硅鐵鋅； 所述固化劑S中各組分的質(zhì)量百分比為： 水泥 10-30%，磷酸二氫鈣 10-20%，高嶺土 20-60%，硅藻土 10-40%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬污染土壤的固化劑，其特征是，所述固化劑S中，娃藻 土為細(xì)度超過(guò)200目的硅藻土。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬污染土壤的固化劑，其特征是，所述固化劑S中，娃藻 土為馬弗爐煅燒制造。4. 一種使用權(quán)利要求1所述重金屬污染土壤固化劑的使用方法，其特征是，該方法包 括以下步驟： a、 按水泥10-30%，磷酸二氫鈣10-20%，高嶺土 20-60%和硅藻土 10-40%的質(zhì)量百分比 混合攪拌制備固化劑S。 b、 按所述固化劑S與重金屬污染土壤的質(zhì)量比為1:100-5:100之間，將固化劑S與重 金屬污染土壤混合、攪拌均勻，得到混合料。 c、 取所述重金屬污染土壤35-45%(質(zhì)量比)的水，摻入與固化劑S的質(zhì)量比為0. 1-0. 4 : 1的固化劑L后，加入到所述的混合料中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，靜置成型。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種重金屬污染土壤固化劑的使用方法，其特征是，所述步 驟b中的攪拌時(shí)間為3-5min;所述步驟c中的攪拌時(shí)間為5-10min，靜置時(shí)間為24-48h。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及治理重金屬污染技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種重金屬污染土壤的固化劑及其使用方法。一種重金屬污染土壤的固化劑及其使用方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種重金屬污染土壤的固化劑，所述重金屬污染土壤的固化劑由固化劑L和固化劑S組成；所述固化劑L為聚硅鐵鋅；所述固化劑S中各組分的質(zhì)量百分比為：水泥10-30%，磷酸二氫鈣10-20%，高嶺土20-60%，硅藻土10-40%。這種重金屬污染土壤固化劑對(duì)鉛、銅、鋅、鎘等多種重金屬的固化效果顯著，可有效降低固化后重金屬污染土壤的浸出濃度，而且操作簡(jiǎn)便，無(wú)二次污染，反溶風(fēng)險(xiǎn)低。
【IPC分類(lèi)】C09K17/08, C09K17/10, C09K17/06, B09C1/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105199738
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510609147
【發(fā)明人】朱罡佑, 張鳳娥, 王金恒, 董良飛
【申請(qǐng)人】江蘇富邦環(huán)境發(fā)展有限公司, 常州大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月23日