[发明专利]一种改性石灰氮渣复合颗粒及其制备方法和在含铍固废或污染土壤稳定化固化中的应用

说明书

本发明公开了一种改性石灰氮渣复合颗粒及其制备方法和在含铍固废或污染土壤稳定化固化中的应用。将石灰氮渣与凹凸棒土及水混合均匀后制粒，所得粒料通过热活化处理，即得改性石灰氮渣复合颗粒。该改性石灰氮渣复合颗粒具有丰富的孔结构，有利于对游离Be²⁺的吸附，同时含有可以与Be²⁺及F^‑反应并转化成稳定化合物的活性成分，从而可以实现含铍固废及含铍污染土壤的稳定和固化。

技术领域

本发明涉及一种含铍固废或含铍污染土壤修复药剂，特别涉及一种用于含铍固废或含铍污染土壤稳定化固化的改性石灰氮渣复合颗粒，还涉及其制备方法和应用，属于金属污染土壤修复技术领域。

背景技术

铍为银灰色轻金属，在元素周期表中属IIA族，但性质却与铝相似。在天然水中铍的氧化物溶解度极小，溶解的铍也水解成多核羟基络离子。常见的铍矿物为绿柱石，含铍10～12％，主要用于电子、原子能和航天工业。铍及其盐类化合物均有较大的毒性，铍主要以粉尘、烟雾、蒸气形式经呼吸道吸收；铍及其盐类化合物在胃肠道摄取率不超过0.2％；可经破损皮肤吸收，引起局部病变。铍污染主要来源于铍合金生产、以铍合金生产仪表、制造X射线管荧光灯，以及人工放射性元素生产。

目前，我国含铍固废及含铍污染土壤的治理技术较少，主要有稳定化固化修复、水泥窑协同处置。如中国专利(公开号CN 109453493A)公开了一种用于处理含铍废渣的稳定化药剂及其制备方法和应用，具体为调理剂、添加剂、固化剂混合后作为含铍废渣的稳定化药剂，使铍的浸出浓度低于浸出毒性鉴别标准值，实现了该含铍废渣由危险废物向一般固体废物的转变。中国专利(公开号CN 107903903A)公开了一种用于修复铍污染土壤和沉积物的固化稳定化药剂，包括改性偏高岭土、活性氧化镁、矿渣硅酸盐水泥，稳定药剂能够有效防止土壤中铍被活化而产生迁移，降低土壤中铍的浸出浓度。中国专利(公开号CN109761514A)公开了一种铍渣脱毒与水泥窑协同资源化处理系统及工艺，利用铍渣在酸性条件下经过水洗可以形成硫酸铍溶液和固体渣，其中硫酸铍溶液与氨水反应后，生成氢氧化铍沉淀，将沉淀分离后用于回收氢氧化铍；而固体渣经过处理后送入系统水泥窑高温煅烧，将固体渣中含有的铍固熔于水泥熟料晶格中，形成铁铍酸钙、铝铍酸钙和铍酸钙等矿物。现有的这些公开的含铍固废及铍污染土壤的修复方法各有优缺点，但是修复成本均较高、工艺复杂。

石灰氮渣是多菌灵等农药生产、碳酸钡和硫脲生产过程主要废渣之一，它的主要成分是钙、硅、铝、铁等元素的化合物。石灰氮渣中钙含量在30％～50％之间，硅含量在10～25％，铝含量在1％～5％之间，铁的含量在3％～10％之间。由于现有生产工艺技术较落后，二次资源利用率低，有相当大一部分石灰氮渣从可利用资源变成了需要处置的污染物，不仅造成资源的浪费，而且造成了严重的环境污染。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的第一个目的是在于提供一种改性石灰氮渣复合颗粒，该改性石灰氮渣复合颗粒具有丰富的孔结构，有利于对游离Be²⁺的吸附，同时含有可以与Be²⁺及F-反应并转化成稳定化合物的活性成分，因此具有较好的稳定和固化含铍固废及含铍污染土壤的作用。

本发明的第二个目的是在于提供一种改性石灰氮渣复合颗粒的制备方法，该方法操作简单，成本低，有利于大规模生产，且该方法采用石灰氮渣固废作为主要原料，实现了其资源化利用，达到以废治废的目的。

本发明的第三个目的是在于提供一种改性石灰氮渣复合颗粒的应用，将改性石灰氮渣复合颗粒添加在含铍污染土壤或含铍固废中，能够有效实现铍和氟化物固化和稳定化。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种改性石灰氮渣复合颗粒的制备方法，该方法是将石灰氮渣与凹凸棒土及水混合均匀制粒，所得粒料通过热活化处理，即得。