專利名稱：一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復污染土壤的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于污染土壤治理與修復技術領域，特別涉及一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復污染土壤的方法。
背景技術：
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)。全世界砷儲量在200萬t左右，在已探明的砷資源中，中國占70%，居世界首位。主要分布于廣西、云南、湖南三省，占全國總儲量的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方法中，穩(wěn)定化(stabilization)是比較成熟的廢物處置技術。穩(wěn)定化是指將污染物轉化為不易溶解、遷移能力或毒性更小的形式來實現(xiàn)其無害化，降低對生態(tài)系統(tǒng)危害性的風險。經(jīng)過幾十年的研究，已成功應用于放射性廢物、底泥和工業(yè)污泥的無害化和資源化。與其他技術相比，該技術具有處理時間短、適用范圍較廣等優(yōu)勢。穩(wěn)定化技術的核心在于成功的選擇一種經(jīng)濟而有效的穩(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固定材料，以納米二氧化鈦、零價鐵粉為主要原料，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)和強堿性化學物質(zhì)，會導致土壤的二次污染。

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)濟有效的修復砷污染土壤的穩(wěn)定劑，以該穩(wěn)定劑與砷污染土壤進行混合，從而修復被污染土壤。本發(fā)明所述一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復污染土壤的方法的技術方案是，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)一定時間，達到修復砷污染土壤的目的。所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復污染土壤的方法，其特征在于，以制成品干基為100kg,按重量計的組分如下蒙脫石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，焙燒時間為I 2h，冷卻后研磨，蒙脫石細度為通過100 300目篩。所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復污染土壤的方法，其特征在于，鐵屑細度為通過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)時間2 5天。所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復污染土壤的方法，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，其主要機理為氧化/還原、吸附、沉淀等作用。蒙脫石是廉價的重金屬吸附材料，經(jīng)高溫焙燒后，蒙脫石失去表面水、水化水和結構骨架中的結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礦物，進而降低了 As的移動性。加入氧化鈣和碳酸鎂可以促進金屬沉淀物的生成，有利于沉淀物的長期穩(wěn)定。本發(fā)明適用于對砷污染土壤的修復。
具體實施例方式以價格低廉的蒙脫石、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)一定時間，以達到修復砷污染土壤的目的。其具體實施例有實施例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)美國環(huán)?？偩侄拘越龀绦?EPA method 1311, the toxicity characteristicLeachingProcedure (TCLP))檢測修復砷污染土壤中的重金屬釋放量,測試結果見表I。表I砷污染土壤浸出試驗結果(mg/L)
權利要求
1.一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復污染土壤的方法，其特征在于，以價格低廉的蒙脫石、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)一定時間，達到修復砷污染土壤的目的。
2.如權利要求I所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復污染土壤的方法，其特征在于，以制成品干基為100kg，按重量計的組分如下蒙脫石30 40kg，氧化鈣20 30kg，碳酸鎂20 30kg，鐵屑10 20kg。
3.如權利要求I所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復污染土壤的方法，其特征在于，穩(wěn)定劑與砷污染土壤的重量比為I 10 100。
4.如權利要求I所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復污染土壤的方法，其特征在于，將蒙脫石在200 400°C下焙燒，焙燒時間為I 2h，冷卻后研磨，蒙脫石細度為通過100 300目篩。
5.如權利要求I所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復污染土壤的方法，其特征在于，鐵屑細度為通過100 300目篩。
6.如權利要求I所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復污染土壤的方法，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)時間2 5天。
7.如權利要求I所述的一種砷污染土壤穩(wěn)定劑及修復污染土壤的方法，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)定劑及修復污染土壤的方法，屬于砷污染土壤治理與修復技術領域。其特征在于以價格低廉的蒙脫石、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)一定時間，以達到修復砷污染土壤的目的。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，修復效率高，操作方法簡單等特點。本發(fā)明適用于對砷污染土壤的修復。
文檔編號B09C1/00GK102974601SQ201210491208
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權日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 申請人:中節(jié)能六合天融環(huán)保科技有限公司