[发明专利]一种用于处理镉砷复合污染废渣/土壤的稳定化药剂和方法

说明书

本发明公开了一种用于处理镉砷复合污染废渣/土壤的稳定化药剂，按照质量含量计，包括：生石灰20～45％、过氧化钙20～50％和铁盐改性粘土矿物30～60％。本发明还公开了该稳定化药剂稳定化处理废渣/土壤的方法：1)向镉砷复合污染废渣/土壤中加入生石灰和水，搅拌混合均匀，调整废渣/土壤酸碱度至pH7.5；2)加入过氧化钙，搅拌混合均匀；3)加入铁基改性粘土矿物，搅拌混合均匀；4)养护，完成镉砷复合污染废渣/土壤的稳定化处理。本发明的稳定化药剂可以同时固化稳定化废渣(土壤)中的镉和砷，处理效果好。稳定化药剂中过氧化钙的加入可持续稳定的提高废渣的氧化还原电位，可有效防止重金属返溶，长期稳定性能优良。

技术领域

本发明属于土壤重金属处理领域，尤其涉及一种用于处理镉砷复合污染废渣/土壤的稳定化药剂和方法。

背景技术

随着经济的高速增长，有色金属的需求量不断增加，重金属废渣(土壤)的产生量也在逐年递增，成为主要的环境隐患之一。重金属废渣(土壤)如果不妥善处理，将占用大量土地面积，破坏地貌景观，甚至随着雨水的迁移对周边土壤、地表水、地下水、农作物及人体健康产生影响。目前，国内外在处理含重金属的废渣(土壤)时，单一污染的重金属危险废渣(土壤)采用市场上较好的稳定剂和固化剂处理后，稳定化固化产物中重金属浸出浓度能满足《危险废物填埋场入场控制标准》。而复合污染的重金属废渣(土壤)与单一污染的重金属危险废渣(土壤)相比，相对难以处理，尤其是针对镉-砷复合污染的危险废渣(土壤)。由于砷和镉的性质差异较大，对砷处理后镉容易返渗，对镉处理后砷容易返渗，需要研发一种高效、经济的稳定剂用于镉-砷复合污染危险废渣使之处理达标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种用于处理镉砷复合污染废渣的稳定化药剂和方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于处理镉砷复合污染废渣/土壤的稳定化药剂，按照质量含量计，包括以下组分：生石灰20～45％、过氧化钙20～50％和铁盐改性粘土矿物30～60％。

上述的稳定化药剂，优选的，所述铁盐改性粘土矿物是先将酸与粘土矿物混合后制成酸改性粘土矿物，再将铁盐溶液加入酸改性粘土矿物搅拌得到的。

上述的稳定化药剂，优选的，所述铁盐改性粘土矿物是由以下制备方法制备得到的：

(1)将质量分数为3％-5％的稀酸加入粘土矿物中搅拌混合，离心，所得固体洗涤后干燥，得到酸改性粘土矿物；其中，粘土矿物和稀酸的固液比为1:3～1:6，比值单位为g/mL；进一步优选为，稀酸为稀盐酸；采用反复离心、洗涤的目的是去除掉多余的酸，否则，残留酸会导致药剂加入后废渣pH降低，不利于重金属离子的去除；

(2)将铁盐溶液加入酸改性粘土矿物中搅拌混合，离心，离心所得固体洗涤后干燥，即为铁盐改性粘土材料；其中，酸改性粘土矿物和铁盐溶液的固液比1:3～1:6，比值单位为g/mL。

上述的稳定化药剂，优选的，所述步骤(2)中，铁盐溶液的浓度为0.2～0.3mol/L。

上述的稳定化药剂，优选的，所述步骤(1)中，搅拌混合过程采用磁力搅拌15～30min；搅拌后静置20～24h后再离心，然后用蒸馏水反复洗涤至上清液为中性，所得的固体105℃下烘干后研磨，即为酸改性粘土矿物。

上述的稳定化药剂，优选的，所述步骤(2)中，搅拌混合过程采用磁力搅拌15～30min；搅拌后静置20～24h后再离心，然后用蒸馏水洗涤三次，所得的固体105℃下烘干后研磨，即为铁盐改性粘土材料。

上述的稳定化药剂，优选的，所述粘土矿物为海泡石、蒙脱石、高岭石、沸石中的任一种；进一步优选为海泡石，海泡石为硅氧四面体结构，具有大的比表面积和较强的离子交换能力，是有很强吸附能力的天然粘土矿物，且来源广泛价格低廉；所述铁盐为硫酸铁、氯化铁或硝酸铁中的一种。