[发明专利]一种基于氧化镁的重金属污染土壤固化、不溶化材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种重金属污染土壤处理材料，尤其涉及一种基于氧化镁的重金属污染土壤固化、不溶化材料。

背景技术

近年来，城市工厂搬迁，将原址要用于建设人口密集的公寓住宅或商业街区等用途时，由于土壤长期积累了大量的有害物质，因而土壤污染问题备受关注，挖掘、客土置换以及原位处理技术是常用的方法。挖掘、客土置换因为工程量大，投入成本高而很少被采用；原位处理需要向污染土壤中注入药剂，会引起地盘强度降低，有人提出直接土壤中混入普通水泥、高炉水泥等方法来提高处理土壤的强度，但是这个方法又会引起土壤变成强碱性，从而造成土壤治理效果的下降。

因此急需要开发出一种快速高效治理污染土壤净化材料，既要求操作方便，成本低廉，又要求净化土壤有足够的强度，适合填埋处理，同时不会引起土壤二次污染，安全可靠。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种基于氧化镁的重金属污染土壤固化、不溶化材料，能够快速高效持久的将土壤中重金属离子（主要是水溶态和可交换态）固化、不溶化，降低其对生态环境的毒性。该材料的优点是持久性好，尤其是对高浓度的铅（Pb）、汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、银（Ag）和类金属砷（As）等均有很好的处理效果。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于氧化镁的重金属污染土壤固化、不溶化材料，它是由氧化镁主剂和重金属固化、不溶化助剂组合而成。氧化镁因其碱性低，对重金属不溶化效果好，速度快，且固化物的强度高，适合建筑等利用；重金属固化、不溶化助剂是由固化促进剂、增强剂和有机凝集剂组合而成，可以提高固化强度，促进固化速度，重金属不溶化物长期稳定。

上述基于氧化镁的重金属污染土壤固化、不溶化材料，其中氧化镁是由轻烧白云石高温烧制得到，添加量是污染土壤的1-30%，添加量低于1%，则固化效果不好，强度低，添加量高于30%，则碱性大，不利于重金属的不溶化处理。

上述基于氧化镁的重金属污染土壤固化、不溶化材料，其中重金属固化、不溶化助剂是重金属固化、不溶化助剂是由固化促进剂、增强剂和有机凝集剂组合而成。重金属固化、不溶化助剂用量是污染土壤的0.1-10%。添加量低于0.1%，则重金属不溶化效果降低，固化体强度也较低；添加量高于10%，则固化体硬度大，不利于固化土壤的应用，而且成本高。

上述基于氧化镁的重金属污染土壤固化、不溶化材料，其中固化促进剂是过磷酸钙、钙盐、镁盐、高炉矿渣、二氧化硅中的一种或两种以上。固化促进剂用量占重金属固化、不溶化助剂的0.1-60%，最好是30-50%，低于0.1%，则达不到促进固化的效果，固化时间较长，高于60%，降低固化体强度和重金属固化、不溶化效果。

上述基于氧化镁的重金属污染土壤固化、不溶化材料，其中固化增强剂是活性炭、沸石、硅藻土中的一种或两种以上。固化增强剂占重金属固化、不溶化助剂的0.1-60%，最好是30-50%，低于0.1%，则起不到增强固化体的作用，固化体强度不够，高于60%，则固化体硬度大，不利于固化土壤的应用。

上述基于氧化镁的重金属污染土壤固化、不溶化材料，其中有机凝集剂是聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、丙烯酸钠-丙烯酰胺共聚物、聚氧化乙烯中的一种或两种以上。有机凝集剂占重金属固化、不溶化助剂的0.1-40%，最好是10-20%，低于0.1%，则重金属稳定性差，其不到增强重金属固化、不溶化效果，高于40%，则影响固化体强度，不利于固化土壤的应用。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的基于氧化镁的重金属污染土壤固化、不溶化材料，以低碱性氧化镁为主剂，固化重金属污染土壤，同时加入固化促进剂、增强剂和有机凝集剂组成的重金属固化、不溶化助剂，多组分协调作用，大大提高了固化速度、固化体的强度以及对重金属的固化、不溶化效果。净化土壤中性化，强度好，将有害污染物彻底稳定在土壤中，不会造成二次污染，适合土壤再利用。而且工艺简单，使用的材料成本低廉。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

模拟重金属污染土壤