專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鉻污染土壤的修復(fù)方法及其相應(yīng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉻污染土壤的修復(fù)方法及其相應(yīng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著鉻渣治理的深入進(jìn)行，鉻渣場(chǎng)底部及附近鉻污染土壤的修復(fù)亦提上日程。鉻渣是在鉻鹽生產(chǎn)過(guò)程中排出的含有六價(jià)鉻的固體廢物，屬于含有重金屬污染的危險(xiǎn)廢物。鉻的毒性主要來(lái)自六價(jià)鉻，是國(guó)際公認(rèn)的三種致癌金屬物之一，對(duì)人體危害極大。由于六價(jià)鉻具有很強(qiáng)的遷移能力，對(duì)土壤造成了嚴(yán)重的污染，對(duì)鉻污染土壤進(jìn)行處置或修復(fù)，是環(huán)境保護(hù)的重大課題。穩(wěn)定化固化是鉻污染土壤修復(fù)的常用方法是將被鉻污染的土壤與某種固化劑混合，通過(guò)固化劑固定其中的鉻，使鉻不再向周?chē)h(huán)境遷移。常用的固化劑有水泥和石灰，但是水泥處置后的土壤不利于植物的生長(zhǎng)，石灰不適合用于呈堿性土壤的修復(fù)，且利用水泥和石灰處理后土壤中六價(jià)鉻的溶出隨時(shí)間而反彈。尋求一種新的固化劑替代水泥和石灰具有一定的實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種鉻污染土壤的修復(fù)方法及其相應(yīng)設(shè)備。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本鉻污染土壤的修復(fù)方法以錳渣為固化劑，其包括以下步驟，I)破碎篩分:對(duì)鉻污染土壤進(jìn)行破碎篩分，使90%以上的該鉻污染土壤顆粒直徑< 20mm ；如此設(shè)計(jì)，對(duì)待修復(fù)的鉻污染土壤進(jìn)行前處理，為后續(xù)處理程序中還原和固化反應(yīng)打下基礎(chǔ)。2)調(diào)節(jié) pH:向經(jīng)步驟I)處理后的鉻污染土壤中加入硫酸，至鉻污染土壤pH為5 6 ； 如此設(shè)計(jì)，提供酸性環(huán)境，利于還原反應(yīng)的進(jìn)行。3)還原反應(yīng):向經(jīng)步驟2)處理后的鉻污染土壤中加入還原劑，并加入足量的水，保證土壤含水率高于40%，并攪拌均勻，靜置20h以上；如此設(shè)計(jì)，使得還原劑和土壤中的六價(jià)鉻反應(yīng)充分。4)固化反應(yīng):向步驟3)得到的土壤中加入錳渣固化劑，攪拌均勻，即可得到修復(fù)后的土壤。作為優(yōu)化，所述錳渣固化劑的制備方法為，取鐵合金廠高爐水淬錳鐵廢渣，并將該錳鐵廢渣粉磨至比表面積300-350m2/kg，即得錳渣固化劑；所述還原劑為硫酸亞鐵。作為優(yōu)化，所述錳渣固化劑加入量與所述鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 10 1: 100;所述硫酸亞鐵加入量與鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 20 1: 100。作為優(yōu)化，所述錳渣固化劑加入量與所述鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 10;所述硫酸亞鐵加入量與鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 20。作為優(yōu)化，所述錳渣固化劑加入量與所述鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 100;所述硫酸亞鐵加入量與鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 100。作為優(yōu)化，所述錳渣固化劑加入量與所述鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 50;所述硫酸亞鐵加入量與鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 60。作為優(yōu)化，所述錳渣固化劑加入量與所述鉻污染土壤質(zhì)量比為3: 50;所述硫酸亞鐵加入量與鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 60。作為優(yōu)化，所述錳渣固化劑加入量與所述鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 70;所述硫酸亞鐵加入量與鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 80。本鉻污染土壤的修復(fù)設(shè)備包括振動(dòng)上料器、皮帶運(yùn)輸機(jī)、給料機(jī)、球磨機(jī)、儲(chǔ)料罐、析出攪拌罐、硫酸料罐、還原攪拌罐、聚凝罐和壓濾機(jī)；其中給料機(jī)、球磨機(jī)、儲(chǔ)料罐、析出攪拌罐、還原攪拌罐、聚凝罐、壓濾機(jī)依次連接，振動(dòng)上料器和給料機(jī)之間通過(guò)皮帶運(yùn)輸機(jī)連接，析出攪拌罐和硫酸料罐相連通。上述的鉻污染土壤的修復(fù)方法通過(guò)本鉻污染土壤的修復(fù)設(shè)備完成。作為優(yōu)化，還包括泥漿上料泵、隔膜上料泵和螺旋上料機(jī)，其中泥漿上料泵設(shè)置在析出攪拌罐底部，隔膜上料泵設(shè)置在硫酸料罐底部，螺旋上料機(jī)設(shè)置在還原攪拌罐底部。本鉻污染土壤的修復(fù)方法及其相應(yīng)設(shè)備的有益效果是:(I)處理鉻污染土壤徹底，不會(huì)出現(xiàn)反彈現(xiàn)象。(2)錳渣的合理利用和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有一定的實(shí)際意義。(3)設(shè)備可連續(xù)、全自動(dòng)運(yùn)行。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明一種鉻污染土壤的修復(fù)方法及其相應(yīng)設(shè)備作進(jìn)一步說(shuō)明:圖1是本鉻污染土壤的修復(fù)方法中錳鐵廢渣的電鏡照片；圖2為本鉻污染土壤的修復(fù)方法中錳鐵廢渣的EDS圖譜；圖3是本鉻污染土壤的修復(fù)設(shè)備的主視平面示意圖；圖4是本鉻污染土壤的修復(fù)設(shè)備的俯視平面示意圖。圖中:1-振動(dòng)上料器、2-皮帶運(yùn)輸機(jī)、3-給料機(jī)、4-球磨機(jī)、5-儲(chǔ)料罐、6_析出攪拌罐、7-硫酸料罐、8-還原攪拌罐、9-聚凝罐、10-壓濾機(jī)、11-泥漿上料泵、12-隔膜上料泵、13-螺旋上料機(jī)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式一:本鉻污染土壤的修復(fù)方法包括以下步驟，I)破碎篩分:對(duì)鉻污染土壤進(jìn)行破碎篩分，使90%以上的該鉻污染土壤顆粒直徑< 20mm ;對(duì)待修復(fù)的鉻污染土壤進(jìn)行前處理，為后續(xù)處理程序中還原和固化反應(yīng)打下基礎(chǔ)。
2)調(diào)節(jié) pH:向經(jīng)步驟I)處理后的鉻污染土壤中加入硫酸，至鉻污染土壤pH為5 ;提供酸性環(huán)境，利于還原反應(yīng)的進(jìn)行。3)還原反應(yīng):向經(jīng)步驟2)處理后的鉻污染土壤中加入還原劑，并加入足量的水，保證土壤含水率高于40%，并攪拌均勻，靜置20h以上；使得還原劑和土壤中的六價(jià)鉻反應(yīng)充分。4)固化反應(yīng):向步驟3)得到的土壤中加入錳渣固化劑，攪拌均勻，即可得到修復(fù)后的土壤。所述錳渣固化劑的制備方法為，取鐵合金廠高爐水淬錳鐵廢渣，并將該錳鐵廢渣粉磨至比表面積300-350m2/kg，即得錳渣固化劑。錳渣固化劑的原料取自鐵合金廠高爐水淬錳鐵廢渣，其電鏡照片如圖1所示，電鏡照片顯示的錳鐵廢渣有著不規(guī)則表面，表明其具有較高的比表面積。錳鐵廢渣為淺綠色或綠色，呈疏松不規(guī)則顆粒狀；平均粒徑在3mm以下，容重700kg/m3，比重2.87g/cm3,屬于偏堿性礦渣，具有一定膠凝性。錳鐵廢渣中90%以上是玻璃體，主要礦物為錳薔薇輝石(MnO-SiO2)和硅酸一鈣(CaO-SiO2)形成的混合晶體、鈣長(zhǎng)石(Ca0.A1203.2Si02)、鈣鋁(鎂)黃長(zhǎng)石(2Ca0.Al2O3(MgO).SiO2)。由圖 2 得出猛鐵廢洛元素含量如表I所示。表I錳渣元素含量
權(quán)利要求
1.一種鉻污染土壤的修復(fù)方法，其特征是:所述方法以錳渣為固化劑，其包括以下步驟， 1)破碎篩分: 對(duì)鉻污染土壤進(jìn)行破碎篩分，使90%以上的該鉻污染土壤顆粒直徑< 20mm ； 2)調(diào)節(jié)pH: 向經(jīng)步驟I)處理后的鉻污染土壤中加入硫酸，至鉻污染土壤pH為5 6 ； 3)還原反應(yīng): 向經(jīng)步驟2)處理后的鉻污染土壤中加入還原劑，并加入足量的水，保證土壤含水率高于40 %，并攪拌均勻，靜置20h以上； 4)固化反應(yīng): 向步驟3)得到的土壤中加入錳渣固化劑，攪拌均勻，即可得到修復(fù)后的土壤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉻污染土壤的修復(fù)方法，其特征是:所述錳渣固化劑的制備方法為，取鐵合金廠高爐水淬錳鐵廢渣，并將該錳鐵廢渣粉磨至比表面積300-350m2/kg，即得錳渣固化劑；所述還原劑為硫酸亞鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉻污染土壤的修復(fù)方法，其特征是:所述錳渣固化劑加入量與所述鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 10 1: 100 ;所述硫酸亞鐵加入量與鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 20 1: 100。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉻污染土壤的修復(fù)方法，其特征是:所述錳渣固化劑加入量與所述鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 10 ;所述硫酸亞鐵加入量與鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 20。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉻污染土壤的修復(fù)方法，其特征是:所述錳渣固化劑加入量與所述鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 100;所述硫酸亞鐵加入量與鉻污染土壤質(zhì)量比為I: 100。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉻污染土壤的修復(fù)方法，其特征是:所述錳渣固化劑加入量與所述鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 50 ;所述硫酸亞鐵加入量與鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 60。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉻污染土壤的修復(fù)方法，其特征是:所述錳渣固化劑加入量與所述鉻污染土壤質(zhì)量比為3: 50 ;所述硫酸亞鐵加入量與鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 60。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉻污染土壤的修復(fù)方法，其特征是:所述錳渣固化劑加入量與所述鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 70 ;所述硫酸亞鐵加入量與鉻污染土壤質(zhì)量比為1: 80。
9.一種鉻污染土壤的修復(fù)設(shè)備，其特征是:權(quán)利要求1-7任一所述的鉻污染土壤的修復(fù)方法通過(guò)本鉻污染土壤的修復(fù)設(shè)備完成，該鉻污染土壤的修復(fù)設(shè)備包括振動(dòng)上料器、皮帶運(yùn)輸機(jī)、給料機(jī)、球磨機(jī)、儲(chǔ)料罐、析出攪拌罐、硫酸料罐、還原攪拌罐、聚凝罐和壓濾機(jī)；其中給料機(jī)、球磨機(jī)、儲(chǔ)料罐、析出攪拌罐、還原攪拌罐、聚凝罐、壓濾機(jī)依次連接，振動(dòng)上料器和給料機(jī)之間通過(guò)皮帶運(yùn)輸機(jī)連接，析出攪拌罐和硫酸料罐相連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鉻污染土壤的修復(fù)設(shè)備，其特征是:還包括泥漿上料泵、隔膜上料泵和螺旋上料機(jī)，其中泥漿上料泵設(shè)置在析出攪拌罐底部，隔膜上料泵設(shè)置在硫酸料罐底部，螺旋上料機(jī)設(shè)置在還原攪拌罐底部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鉻污染土壤的修復(fù)方法及其相應(yīng)設(shè)備。使用傳統(tǒng)鉻污染土壤修復(fù)方法，處理后土壤中六價(jià)鉻的溶出隨時(shí)間而反彈。本鉻污染土壤的修復(fù)方法以錳渣為固化劑，其包括以下步驟，破碎篩分對(duì)鉻污染土壤進(jìn)行破碎篩分，使90％以上的該鉻污染土壤顆粒直徑≤20mm；調(diào)節(jié)pH向經(jīng)1)處理后的鉻污染土壤中加入硫酸，至鉻污染土壤pH為5～6；還原反應(yīng)向經(jīng)2)處理后的鉻污染土壤中加入還原劑，并加入足量的水，保證土壤含水率高于40％，并攪拌均勻，靜置20h以上；固化反應(yīng)向3)得到的土壤中加入錳渣固化劑，攪拌均勻，即可得到修復(fù)后的土壤。本發(fā)明具有處理鉻污染土壤徹底、不反彈；對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有一定的實(shí)際意義；設(shè)備可連續(xù)、全自動(dòng)運(yùn)行等有益效果。
文檔編號(hào)B09C1/08GK103084385SQ20131003050
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者韓清潔 申請(qǐng)人:韓清潔