專利名稱：一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污染土壤治理與修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法。
背景技術(shù)：
砷廣泛分布于自然界，但在地殼中砷含量低，其豐度僅為4.0 (Si的豐度為106)。全世界砷儲(chǔ)量在200萬(wàn)t左右，在已探明的砷資源中，中國(guó)占70%，居世界首位。主要分布于廣西、云南、湖南三省，占全國(guó)總儲(chǔ)量的65. 7%。砷污染的人為來源主要為農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)。農(nóng)業(yè)中砷污染來源主要來自以砷化物為主要成分的農(nóng)藥和化肥。含砷農(nóng)藥和化肥以及除草劑，被直接使用而進(jìn)入土壤。此外，農(nóng) 業(yè)上含砷的木材防腐劑、飼料添加劑等也能在物質(zhì)循環(huán)中進(jìn)入土壤。工業(yè)生產(chǎn)、有色金屬礦(砷礦及砷伴生礦)的開采及冶煉中含砷污染物通過廢水、廢渣的排放，以及廢物堆積等，流入土壤中。在砷污染土壤的修復(fù)方法中，穩(wěn)定化(stabilization)是比較成熟的廢物處置技術(shù)。穩(wěn)定化是指將污染物轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移能力或毒性更小的形式來實(shí)現(xiàn)其無害化，降低對(duì)生態(tài)系統(tǒng)危害性的風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)過幾十年的研究，已成功應(yīng)用于放射性廢物、底泥和工業(yè)污泥的無害化和資源化。與其他技術(shù)相比，該技術(shù)具有處理時(shí)間短、適用范圍較廣等優(yōu)勢(shì)。穩(wěn)定化技術(shù)的核心在于成功的選擇一種經(jīng)濟(jì)而有效的穩(wěn)定化試劑。發(fā)明專利(CN101695711B)公開了一種適用于土壤砷的化學(xué)固定材料，以納米二氧化鈦、零價(jià)鐵粉為主要原料，在使用中存在成本高的問題。發(fā)明專利(CN 101879521A)公開了一種砷污染土壤的治理方法，將土壤PH用堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)到8 10，再加入鐵鹽進(jìn)行處理，該方法需要改變土壤PH，不利于土壤后處理的使用。發(fā)明專利(CN 102233354A)公開了一種修復(fù)砷污染土壤的處理方法，采用鐵鹽和亞鐵鹽活化的方法制備活化赤泥固穩(wěn)劑，由于赤泥中含有多種微量放射性物質(zhì)和強(qiáng)堿性化學(xué)物質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致土壤的二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，以價(jià)格低廉的蒙脫石、氧化鈣、碳酸鎂、鐵屑為原料制備一種經(jīng)濟(jì)有效的修復(fù)砷污染土壤的穩(wěn)定劑，以該穩(wěn)定劑與砷污染土壤進(jìn)行混合，從而修復(fù)被污染土壤。本發(fā)明所述一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法的技術(shù)方案是，以蒙脫石、氧化鈣、碳酸鎂、鐵屑為原料制備穩(wěn)定劑，在受砷污染土壤中，按一定比例加入穩(wěn)定劑，混合均勻，加入一定量的水，攪拌，培養(yǎng)一定時(shí)間，達(dá)到修復(fù)砷污染土壤的目的。所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，以制成品干基為100kg,按重量計(jì)的組分如下蒙脫石30 40kg,氧化|丐20 30kg,碳酸鎂20 30kg,鐵屑10 20kg。所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，穩(wěn)定劑與砷污染土壤的重量比為I 10 100。所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，將蒙脫石在200 400°C下焙燒，焙燒時(shí)間為I 2h，冷卻后研磨，蒙脫石細(xì)度為通過100 300目篩。所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，鐵屑細(xì)度為通過100 300目篩。所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，該穩(wěn)定劑與污染土壤、水混合均勻，攪拌，培養(yǎng)時(shí)間2 5天。所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，砷污染土壤與水的固液質(zhì)量比為I : 0.5 I。本發(fā)明是一種砷污染土壤穩(wěn)定劑，其主要機(jī)理為氧化/還原、吸附、沉淀等作用。蒙脫石是廉價(jià)的重金屬吸附材料，經(jīng)高溫焙燒后，蒙脫石失去表面水、水化水和結(jié)構(gòu)骨架中的結(jié)合水以及空隙中的一些雜質(zhì)，孔徑、內(nèi)表面積增大，吸附能力變大。鐵屑在土壤中氧化后形成弱結(jié)晶氫氧化鐵Fe°+2H20+l/202 — Fe2++H20+20rFe°+H20+l/402 — Fe3++l/2H20+0rFe3++3H20 — Fe (OH) S+3H+在土壤中，As與弱結(jié)晶氫氧化鐵作用后生成無定型砷酸鐵(FeAsO4 H2O)或生成臭蔥石(FeAsO4 2H20)等溶解度較低的次級(jí)礦物，進(jìn)而降低了 As的移動(dòng)性。加入氧化鈣和碳酸鎂可以促進(jìn)金屬沉淀物的生成，有利于沉淀物的長(zhǎng)期穩(wěn)定。本發(fā)明適用于對(duì)砷污染土壤的修復(fù)。
具體實(shí)施例方式以價(jià)格低廉的蒙脫石、氧化鈣、碳酸鎂、鐵屑為原料制備穩(wěn)定劑，在受砷污染土壤中，按一定比例加入穩(wěn)定劑，混合均勻，加入一定量的水，攪拌，培養(yǎng)一定時(shí)間，以達(dá)到修復(fù)砷污染土壤的目的。其具體實(shí)施例有實(shí)施例I :將蒙脫石在200°C下焙燒2h，冷卻后研磨，過300目篩，備用；鐵屑過300目篩，備用。取蒙脫石4g，氧化鈣2g，碳酸鎂3g，鐵屑lg，加入到IOOOg砷污染土壤中，用玻璃棒攪拌均勻，加入500ml水，攪拌，混合物在室溫下靜置，培養(yǎng)48h，根據(jù)美國(guó)環(huán)保總局毒性浸出程序(EPA method 1311, the toxicity characteristicLeachingProcedure (TCLP))檢測(cè)修復(fù)砷污染土壤中的重金屬釋放量,測(cè)試結(jié)果見表I。表I砷污染土壤浸出試驗(yàn)結(jié)果(mg/L)
權(quán)利要求
1.一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，以價(jià)格低廉的蒙脫石、氧化鈣、碳酸鎂、鐵屑為原料制備穩(wěn)定劑，在受砷污染土壤中，按一定比例加入穩(wěn)定劑，混合均勻，加入一定量的水，攪拌，培養(yǎng)一定時(shí)間，達(dá)到修復(fù)砷污染土壤的目的。
2.如權(quán)利要求I所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，以制成品干基為100kg，按重量計(jì)的組分如下蒙脫石30 40kg，氧化鈣20 30kg，碳酸鎂20 30kg，鐵屑10 20kg。
3.如權(quán)利要求I所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，穩(wěn)定劑與砷污染土壤的重量比為I 10 100。
4.如權(quán)利要求I所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，將蒙脫石在200 400°C下焙燒，焙燒時(shí)間為I 2h，冷卻后研磨，蒙脫石細(xì)度為通過100 300目篩。
5.如權(quán)利要求I所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，鐵屑細(xì)度為通過100 300目篩。
6.如權(quán)利要求I所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，該穩(wěn)定劑與污染土壤、水混合均勻，攪拌，培養(yǎng)時(shí)間2 5天。
7.如權(quán)利要求I所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，砷污染土壤與水的固液質(zhì)量比為I : O. 5 I。
全文摘要
一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復(fù)污染土壤的方法，屬于砷污染土壤治理與修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于以價(jià)格低廉的蒙脫石、氧化鈣、碳酸鎂、鐵屑為原料制備穩(wěn)定劑，在受砷污染土壤中，按一定比例加入穩(wěn)定劑，混合均勻，加入一定量的水，攪拌，培養(yǎng)一定時(shí)間，以達(dá)到修復(fù)砷污染土壤的目的。本發(fā)明的砷污染土壤穩(wěn)定劑的特征是，以制成品干基為100kg，按重量計(jì)的組分如下蒙脫石30～40kg，氧化鈣20～30kg，碳酸鎂20～30kg，鐵屑10～20kg。本發(fā)明可以有效解決砷污染土壤的污染問題，具有成本低，修復(fù)效率高，操作方法簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。本發(fā)明適用于對(duì)砷污染土壤的修復(fù)。
文檔編號(hào)B09C1/00GK102974601SQ201210491208
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者李萌, 余紅輝, 王浩, 張翔宇, 宋寶華, 朱彤, 姚一夫, 孫璐 申請(qǐng)人:中節(jié)能六合天融環(huán)?？萍加邢薰?br>