[发明专利]一种重金属稳定剂及用其处理重金属污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境化学技术领域，具体涉及一种重金属稳定剂及用其处理重金属污染土壤的方法。

背景技术

我国环境中重金属污染已较为严重和普遍，环境中重金属污染不但影响农作物和水产品的产量与品质，而且涉及大气和水环境质量，并可通过食物链危害人类的生命和健康。由于重金属来源复杂，环境中重金属不同形态、不同重金属之间及与其他污染物的相互作用，产生各种复合污染的复杂性增加了对重金属研究的难度，且重金属对动植物和人体的危害具有长期性、潜在性和不可逆性。

因此，我国环保部门和各级政府部门加大了对各地区环境中重金属含量的现状的统计和监管，并针对各地区不同的情况，在重金属污染产生的各个阶段给予监控，并选择适合本地区的行之有效的修复措施。重金属污染防治工作已经成为我国环境保护工作的重中之重，党和国家高度重视重金属污染问题，国务院最近批复的《重金属污染综合防治“十二五”规划》中明确指出要在2015年左右建立比较完善的重金属污染防治体系。因此，重金属污染治理技术必将成为今后一段时期内重金属污染领域的热点内容。

例如申请号为200910194051.1的中国发明专利公开了一种重金属污染土壤的改良方法，该改良方法包括如下步骤：(1)对重金属污染土壤进行整土；(2)向土壤中添加土壤改良剂；(3)覆土、混合均匀后，平衡0～6个月。该发明的重金属污染土壤的改良方法通过吸附、螯合、络合等反应抑制基质氧化，固定重金属离子并降低其生物学毒性；减少重金属离子向周围土壤或水体的扩散和渗漏。

申请号为201210107906.4的中国发明专利申请公开了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，该重金属常温固化剂按重量百分比它由以下组分组成：氧化镁30.0％～40.0％，磷酸二氢钾55.0％～65.0％，硼砂3.5％～5.0％，氧化铁0.1％～0.5％，二氧化硅0.1％～0.5％。该发明的常温固化剂对含重金属废弃物在常温下进行固化处理后，可以实现废弃物资源化利用。

现有的用于重金属污染土壤处理的固化剂主要以磷酸盐为主，磷酸盐复合的固化剂稳定效果一般，固化后形成的重金属磷酸盐以不溶或微溶的化合物形态存在，在酸碱度条件改变后，重金属离子容易反溶。

发明内容

本发明提供了一种重金属稳定剂及用其处理重金属污染土壤的方法，稳定剂处理土壤的稳定性好，解决了现有固化剂及固化方法容易反溶的技术问题。

一种重金属稳定剂，其原料的质量百分比为：

常温常压下将上述原料按比例混合均匀。

所述磷酸盐优选为磷酸二氢钠或磷酸二氢钾；更优选为磷酸二氢钠。

磷酸盐矿物的长期稳定性较好，外界条件变化对磷酸盐类矿物质产生的影响较小，因此本发明选用磷酸盐作为稳定剂的主要成分，其用量为40～50％，优选为44～46％。利用磷酸盐类化合物对重金属进行稳定化，主要利用磷酸盐类化合物与重金属反应并生产稳定的重金属矿物盐；而且磷酸类矿物盐通过表面吸附机理和络合反应可以有效的去除目标产物中的绝大多数重金属离子。因价格因素，本发明采用磷酸二氢钠作为稳定剂主要成分。

膨润土的质量百分比为20～25％，优选为21～24％，膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的含水层状硅酸盐矿，具有较好的离子交换和吸附能力，是一种来源广泛、无毒、无二次污染的绿色重金属处理原料，可实现重金属阳离子的捕集作用。并且通过与其他成分复合改进药剂的结构和性能，使其与废物中危险成分之间的化学作用得到强化，使其具有很高的地球化学稳定性。用本发明的稳定剂处理危险废物，可以在实现废物无害化的同时，达到废物少增容或不增容，从而提高危险废物处理处置系统的总体效率和经济性。

本发明的重金属稳定剂处理污染土壤的反应机理如下：