[发明专利]一种重金属固化剂及使用该重金属固化剂固化稳定化土壤重金属的方法

说明书

技术领域

本发明属于重金属污染土壤修复技术领域，尤其涉及一种重金属固化剂及使用该重金属固化剂固化稳定化土壤重金属的方法。

背景技术

当前，重金属污染给人们的生活质量和身体健康带来了很大的影响，严重损害群众健康，危及环境安全，影响社会稳定。重金属污染具有长期性、累积性、潜伏性和不可逆性等特点，其危害大、治理难度大、成本高，尤其是重金属所诱发的生态毒性风险越来越受到关注，特别是与粮食生产关联的土壤重金属污染更是得到普遍重视。

近年来，我国也高度重视重金属污染防治工作，2011年4月，《重金属污染综合防治“十二五”规划》经国务院批准实施。规划提出，到2015年要建立起比较完善的重金属污染防治体系、事故应急体系和环境与健康风险评估体系，解决一批损害群众健康的突出问题，基本遏制住突发性重金属污染事件高发态势。规划把重金属铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)和类金属砷(As)列为优先防治的重金属污染物。

目前，固化稳定化重金属污染也有多篇公开技术文献报道。在已披露的现有技术中，已报道(申请号：201210107906.4)一种重金属常温固化剂及使用其固化重金属污染物中重金属的方法，利用氧化镁、磷酸二氢钾、硼砂、氧化铁和二氧化硅制备的固化剂，常温条件下固化效果良好。也有报道(申请号：201010533363.3)以工业废电石渣为原料的重金属锌污染土固化剂，以水泥、电石渣和膨润土为原料，在水泥的水化反应作用下，使污染土壤中的有害物质被封闭在固化体内部，从而达到无害化、稳定化的目的。

发明内容

本发明以粉煤灰为主要原料，以水泥、电石渣为掺合料，通过碱溶液的激发作用制备一种用于固化稳定化土壤重金属污染的固化剂。所使用的原料低廉，既利用一部分工业废弃物，以废治废，同时制备的固化剂的固化效果较好，固化后的重金属污染土壤的浸出率可以达到《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)的相关要求。

本发明的目的在于公开了一种重金属固化剂。

本发明另一个目的在于公开了一种使用权上述重金属固化剂固化稳定化土壤重金属的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种重金属固化剂，其中，所述重金属固化剂由固化剂A和固化剂B组成，所述固化剂A中各组分的质量百分比为：粉煤灰40％～80％，水泥5％～20％和电石渣20％～40％；所述固化剂B为碱溶液。

上述技术方案所述的一种重金属固化剂，其中，所述固化剂B为模数为2.0的钠水玻璃。水玻璃是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶性碱金属硅酸盐材料，又称泡化碱。水玻璃可根据碱金属的种类分为钠水玻璃(即硅酸钠(Na2O·nSiO2)水溶液)和钾水玻璃(即硅酸钾(K2O·nSiO2)的水溶液)，其分子式分别为Na2O·nSiO2和K2O·nSiO2.式中的系数n称为水玻璃模数，是水玻璃中的氧化硅和碱金属氧化物的分子比(或摩尔比)；水玻璃模数是水玻璃的重要参数，一般在1.5-3.5之间。水玻璃模数越大，固体水玻璃越难溶于水，n为1时常温水即能溶解，n加大时需热水才能溶解，n大于3时需4个大气压以上的蒸汽才能溶解；水玻璃模数越大，氧化硅含量越多，水玻璃粘度增大，易于分解硬化，粘结力增大。

上述技术方案所述的一种重金属固化剂，其中，重金属污染土壤与固化剂A之间的质量比为(10～40)∶100；所述固化剂B的量为固液比0.2W/W～0.6W/W，所述固液比为固化剂A和重金属污染土壤之和与碱溶液之比。

一种使用上述技术方案所述的重金属固化剂固化稳定化土壤重金属的方法，包括下述步骤：

(1)、按粉煤灰40％～80％、水泥5％～20％和电石渣20％～40％的质量百分比制备固化剂A；

(2)、将重金属污染土壤与固化剂A按质量比(10～40)∶100选取重金属污染土壤，将重金属污染土壤与固化剂A混合、搅拌，得到均匀的混合料；

(3)、按固液比0.2W/W～0.6W/W加入固化剂B，搅拌均匀，装入模具成型；

(4)、24h后脱模，自然条件下保养。

上述技术方案所述的固化稳定化土壤重金属的方法，其中，步骤(2)中的搅拌时间为5min～10min；步骤(3)中的搅拌时间为10min～20min。

上述技术方案所述的固化稳定化土壤重金属的方法，其中，所述方法还包括将步骤(2)所得混合料在105℃的烘箱中烘干2h～4h的步骤。