[发明专利]一种铁-铜复合污染土壤的治理方法

说明书

本发明提供了一种铁‑铜复合污染土壤的治理方法，首先将铁‑铜复合污染地块的土壤挖出，通过破碎机处理成2～5mm的土壤颗粒；然后将土壤颗粒送入马弗炉中进行高温焙烧,研磨得到土壤粉末；将土壤粉末与生物质粉末混合，加热至500‑600℃恒温30min,生物质粉末受热裂解转化为多孔生物质炭，生物质炭与土壤粉末中的氧化铜、氧化铁发生还原反应，得到单质铜和铁粉，停止加热，从真空热解装置中取出含有单质铜和铁的土壤粉末；将含有单质铜和铁的土壤粉末依次送入磁力分选机和电力分选机，分别回收土壤粉末中的铁粉和铜粉，最终得到修复后的土壤。本发明既能实现土壤重金属污染修复，又能实现有价金属资源回收。

技术领域：

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种铁-铜复合污染土壤的治理方法。

技术背景：

全国每年癌症发病人数180～200万人，死亡140～150万人，一定程度上与农产品污染超标有关。土壤重金属污染已逐渐成大众关注的焦点问题。

随着工农业的迅速发展，化学污染物质源源不断地向生态系统释放，生态系统中正在趋向于同时存在一个以上的化学污染物质。由此，工农业生产和人类健康面临着“复合污染”的严重挑战。如何修复这些复合污染土壤成为人们关注的焦点。铁-铜复合污染是土壤重金属复合污染的典型代表之一。

现有的土壤修复技术主要包括土壤生物修复技术、物理修复技术和化学修复技术等。其中，固化稳定化技术是将重金属污染物在污染介质中固定，使其处于长期稳定状态，是应用较普遍的土壤重金属污染的快速控制修复方法，有研究报道的稳定剂还包括石灰、粉煤灰、明矾浆、钙矾石、沥青、钢渣、稻壳灰、沸石等，多为碱性物质，能提高系统的pH值.可与重金属反应产生氢氧化物沉淀。目前土壤污染修复技术本身都有明显的局限性，物理修复技术存在能耗高、处理成本高、对设备要求高、工作量大等问题；化学修复技术处理成本高、存在二次污染的风险；生物修复存在修复过程缓慢、污染物降解不完全导致二次污染等。为克服这些土壤修复技术的缺点，发挥不同修复技术的优点，需要加强对土壤污染防控修复技术的研究。

针对铁-铜复合污染土壤治理，有必要将铁和铜的化合物从污染土壤中分离，实现土壤修复效果的彻底稳定。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种铁-铜复合污染土壤的治理方法，实现土壤中铜和铁的分离。

一种铁-铜复合污染土壤的治理方法，具体采用下述步骤实现：

(1)、将铁-铜复合污染地块的土壤挖出，通过破碎机处理成2～5mm的土壤颗粒；

(2)、将土壤颗粒送入马弗炉中进行高温焙烧,土壤中的硫酸铜、硫酸铁等硫酸盐分解为氧化铜、氧化铁等氧化物，研磨得到土壤粉末；将土壤粉末与生物质粉末按一定质量比例进行混合，送入真空热解装置中，加热至500-600℃，恒温30min,生物质粉末受热裂解转化为多孔生物质炭，生物质炭与土壤粉末中的氧化铜、氧化铁发生还原反应，得到单质铜和铁粉，停止加热，从真空热解装置中取出含有单质铜和铁的土壤粉末；

(3)将含有单质铜和铁的土壤粉末依次送入磁力分选机和电力分选机，分别回收土壤粉末中的铁粉和铜粉，最终得到修复后的土壤。

一种铁-铜复合污染土壤的治理方法，所述土壤中铁和铜的含量均不低于500mg/kg。

一种铁-铜复合污染土壤的治理方法，所述步骤(2)中，马弗炉高温焙烧的温度为700-800℃。

一种铁-铜复合污染土壤的治理方法，所述步骤(2)中，所述生物质为花生壳、核桃壳或秸秆。

一种铁-铜复合污染土壤的治理方法，所述步骤(2)中，所述土壤粉末与生物质粉末的质量比为8:2。

一种铁-铜复合污染土壤的治理方法，所述步骤(2)中，真空热解装置中的体系压力为10KPa。