[发明专利]利用冶金污染土壤制备免烧陶粒的工艺

说明书

本发明公开了一种利用冶金污染土壤制备免烧陶粒的工艺，包括：筛分；修复；称量；混合；成型和养护。本发明的一种利用冶金污染土壤制备免烧陶粒的工艺，能够在冶金污染土壤无害化的同时，实现制备免烧陶粒增值化效果，并协同处置其它固体废弃物，变废为宝，有利促进循环经济产业的发展。

技术领域

本发明涉及对钢铁企业冶金污染土壤环境治理、有毒废弃物再利用及绿色建材开发的技术应用领域，具体涉及一种钢铁场地冶金污染土壤无害化与制备免烧陶粒的工艺方法。

背景技术

作为国民经济的基础重工业，钢铁冶金在为社会提供大量钢铁材料的同时，也对周边生态环境造成诸如土壤重金属及其它有毒物质超标、地下水污染、有害气体与粉尘排放等环境危害，严重威胁到百姓生活健康。随着国内部分钢铁产能逐渐淘汰或由市区向郊区、沿海等地转移，原有钢铁企业留存下来的大片土地，其土壤中残存多种有害物质，严重阻碍了土地资源的安全再开发。为此，冶金污染土壤修复治理及修复后土壤和土地资源的再利用，已成为国内城镇环境治理与开发的热点，尤其是对那些城区土地资源紧缺、环境把控严格的传统工业城市。

为替代传统砂石集料，减少能源矿产消耗和大气污染，免烧陶粒作为一种无需经过高温烧结过程的新型陶粒产品逐渐受到关注。它主要依靠各原材料自身的物理化学性质，待陶粒成球并经养护后，各原材料颗粒通过水化产物固结在一起，最终达到陶粒成硬效果。

因此，为同时实现钢铁厂地冶金污染土壤修复治理与资源再利用目的，利用粘结剂、活性掺合料、激发剂、惰性集料、土壤修复剂、固化稳定剂等原料，与该冶金污染土壤通过混合配料、困料、成型、养护等工序后，制备成用于建筑或市政工程的免烧陶粒产品，具有如下现实意义：

1、实现钢铁场地有毒土壤的无害化处理，降低有毒污染物浓度，抑制其扩散能力，并对有毒物质依附载体实现环境稳定化；

2、缓解因原材料紧张而致的建筑材料生产困境；

3、替代天然矿石原料，减少矿山开采和生态破坏，保护环境；

4、技术工艺无高温处理步骤，节约能源，属绿色化生产流程和建材产品；

5、原料来源广泛，可协同处置其它固体废弃物，变废为宝，有利促进循环经济产业的发展。

但是，现有技术中还不存在通过对冶金污染土壤制备免烧陶粒的技术。

发明内容

本发明目的是提供一种利用冶金污染土壤制备免烧陶粒的工艺，其以冶金污染土壤为主要原料，通过添加粘结剂、惰性集料、活性掺合料、激发剂、土壤修复剂等原料，实现冶金污染土壤无害化与制备免烧陶粒增值化效果，实现钢铁场地冶金污染土壤治理与再利用。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种利用冶金污染土壤制备免烧陶粒的工艺，其包括：

筛分：对冶金污染土壤进行筛分处理，将冶金污染土壤通过孔径5mm筛子筛除后，再过孔径为1mm筛子进一步筛除冶金污染土壤中夹杂的石头、块砖、树枝、塑料、金属和生活垃圾，并对筛上冶金污染土壤中剩余黏土质颗粒施加滚动碾磨步骤，进一步将筛上黏土质颗粒碾碎后重复过筛；

修复：冶金污染土壤经筛分处理后，将冶金污染土壤和土壤修复剂进行混合搅拌，并使得冶金污染土壤和土壤修复剂的重量比为1～10，将添加修复剂的冶金污染土壤进行覆膜困料1～3月后，最后得到修复后的冶金污染土壤；

称量：称取20～45重量份的修复后的冶金污染土壤，5～28重量份的活性掺合料，12～48重量份的粘结剂，10～30重量份的惰性集料，0.1～2重量份的激发剂以及0.2～3重量份的发泡剂；

混合：将修复后的冶金污染土壤同其它原料和少量水混合均匀后，困料4～12h后，再次加水搅拌均匀；