[发明专利]重金属污染土壤/尾矿库尾砂的静态钝化吸附修复方法

说明书

技术领域

本发明属于固体废物资源化利用和土壤污染治理技术领域，特别涉及一种重金属污染土壤/尾矿库尾砂的静态钝化吸附修复方法。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，以砷、锑和铬为代表的土壤重金属污染问题日益突出，重金属土壤污染对生态环境、食品安全和人身健康带来的威胁越来越受公众关注。目前，对重金属污染土壤的修复方法有植物修复法、化学钝化修复法、化学淋溶收集处理法和电动修复法等。其中化学钝化修复法是通过向土壤投加适宜的化学钝化剂，通过原位吸附和沉淀作用使土壤中重金属稳定或者阻隔并快速吸附溶出的重金属离子，降低其在土壤环境中的生物可利用性和迁移性，从而达到稳定和修复受重金属污染土壤的目的，该方法因其见效快、工程操作简单等优点备受重视。

重金属污染土壤的钝化吸附修复方法的关键在钝化剂的选择，目前，已经有国内外研究者报道了以石灰、碳酸钙、粉煤灰、磷灰石、沸石及有机堆肥对Cd、Pb、Zn、Hg、Cr、As等重金属污染土壤的修复应用，同时也见有多种钝化材料的共同使用报道。

以桉树遗态结构Fe/C复合吸附剂为代表的植物遗态结构多孔重金属吸附剂由于其特殊的内部结构的三维网络连通性，粉末状材料对水中砷、锑和铬具有快速的吸附净化性能。以此为静态钝化吸附剂，科学确定受污染土壤和钝化吸附剂的比例，淋溶液的pH值、淋溶反应环境温度，开发出一种重金属污染土壤的静态钝化吸附修复方法，对土壤重金属污染的修复处置，尾砂库的钝化阻隔吸附修复有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种重金属污染土壤/尾矿库尾砂的静态钝化吸附修复方法。

本发明的思路：以粉末状高效重金属吸附剂为钝化剂，按照一定比例混合钝化剂和重金属污染物，模拟酸雨对样品进行淋溶处理，结合适宜的pH值、淋溶反应环境温度，集成开发出一种重金属污染土壤/尾矿库尾砂的静态钝化吸附修复方法。

具体步骤为：

(1)将受重金属污染土壤或尾矿库尾砂粉碎，自然晾干，过100~200目筛，取筛下物。

(2)配制粒径为100目的重金属吸附剂，具体方法见专利号为ZL 201110133840.1的专利。

(3)按照硫酸与硝酸摩尔比为4:1配制混合酸，然后用蒸馏水调节分别配成pH值为5.0和3.0的模拟酸雨溶液。

(4)将步骤(1)制得的筛下物与步骤(2)配制的重金属吸附剂分别按照质量比为1:0、4:1、8:1或16:1混合，然后用非磁性搅拌设备进行充分混合，混合均匀后，完成样品配比预处理。

(5)将20~30克步骤(4)制得的产物与步骤(3)配制的模拟酸雨溶液按照土水比例1:2~4混合于具塞锥形瓶中，并在25~45℃范围内以2℃等步梯度升温并恒温水浴1~60天，完成静态浸渍。

(6)在步骤(5)进行的过程中，分别在第0.5、1、2、5、10、15、20、25、30、50、60天取10ml上清液，测定其重金属元素的含量，考察静态浸渍实际浸出的重金属量，以确定是否完成静态钝化吸附修复重金属污染土壤/尾矿库尾砂工序；当静态浸渍实际浸出的重金属量低于规定值，则完成土壤/尾矿库尾砂重金属污染的静态钝化吸附修复，其中毒性鉴别按照《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)相关标准值执行。

所述步骤(6)中每次上清液取样后需立即补充相同体积的步骤(3)配制的模拟酸雨溶液；取样引起的浸出液实际重金属浓度需进行修正，修正方法如下：

第一次实际浓度为第一次实测取样浓度；

第二次实际浓度=（第二次实测浓度×溶液总体积 + 第一次实测浓度×取样体积）/ 溶液总体积；

第三次实际浓度=（第三次实测浓度×溶液总体积+ 第二次实测浓度×取样体积+ 第一次实测浓度×取样体积）/溶液总体积；

……

以此类推。

本发明方法工艺简单易行，相关材料制剂制备费用低廉，使用的设备常规化，同时由于利用吸附剂材料与受污染土壤/尾砂的固相混合，继而利用酸雨模拟溶液进行浸溶即可完成土壤/尾砂的静态钝化吸附修复，大大提高了固相物质重金属污染钝化修复的效果；本方法能够广泛应用于重金属污染固废处理中。

附图说明

图1为本发明实施例1中温度为35℃，pH值=5条件下对砷污染土壤的钝化吸附修复过程曲线。

图2为本发明实施例2中温度为35℃，pH值=5条件下对矿砂中砷污染的钝化吸附修复过程曲线。

具体实施方式

实施例1：