[发明专利]一种重金属污染土壤应急修复新技术

权利要求书

1.一种重金属污染土壤应急修复新技术，其特征在于包括如下步骤：

（1）湿筛分离石子：采用两次筛分，依次分离不同粒度的石子，粗筛的设备可以选择振动筛、圆筒筛、滚筒筛、摇动筛、格筛等中的一种或多种，细筛设备可以选择细筛和洗砂机等。

（2）土壤调浆：根据土壤重金属离子含量和泥化程度，将泥浆浓度控制在10%～55%之间。

（3）纳米气浮脱除重金属：调浆后，经过“一粗三精三扫”，泡沫产物为脱除的重金属产品，浮选装置排出物为修复后土壤，重污染土壤中重金属（Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等）脱除率大于90%。

（4）浮选药剂：浮选药剂包括硫化剂、强化硫化剂、捕收剂和起泡剂等，粗选添加4类药剂，扫选添加硫化剂和捕收剂，精选阶段可以不添加药剂。

（5）重金属回收：泡沫产品中重金属含量较高，可以通过化学方法或销售给冶炼厂回收里面的金属元素，实现资源综合利用。

2.依据权利要求1所述的重金属污染土壤应急修复新技术，其特征在于：

（1）自制纳米气浮装置：利用自制新型可控的纳米气泡浮选装置为反应器（申请号201811081629.8），其特征在于，水泵将泥浆吸入气、液和固混合装置，然后泥浆经过纳米气浮发生器进入柱状分离装置，纳米气泡携带粘附重金属硫化物颗粒进入泡沫产品，通过刮泡分离出重金属，修复后的土壤留在气浮装置中（见附图2），可根据需要修改重金属土壤的量，设计不同型号的纳米气浮装置。

（2）脱除重金属的药剂：硫化剂包括硫化钙、硫化钠、硫化钡、硫化钾、硫氢化钠、多硫化钠等，硫化剂用量为理论用量的1.5-6倍；强化硫化剂包括硫酸铵、氯化铵、乙二胺磷酸盐、碳酸氢铵、硝酸铵、碳酸铵和磷酸氢二胺等，强化硫化剂浓度为10 mg/L～1000 mg/L；捕收剂包括乙基黄药、丁基黄药、Z-200、十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），捕收剂浓度为30 mg/L～1000 mg/L；起泡剂包括2^#油、MIBC和11^#油等，起泡剂浓度为10 mg/L～500 mg/L。

（3）纳米气浮流程结构：采用“一粗三精三扫”的流程，根据自制纳米气泡浮选装置浮选时间而定。

（4）将重金属离子转化为硫化物颗粒后，需要通过气浮法分离重金属离子硫化物微粒和土壤，从而修复重金属污染土壤。土壤中重金属离子以水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、硫化物结合态和残留态等形态存在，硫化预处理后，形成的疏水硫化物颗粒粒度较小，有的颗粒甚至达到纳米级，形成与纳米级硫化物颗粒相匹配和协调的气泡，是将硫化物微粒与土壤高效分离的关键。故纳米气泡浮选装备研发是硫化-气浮法修复重金属污染土壤的关键设备（申请号201811081629.8）。