[发明专利]一种增强重金属固化效果的添加剂及其应用与使用方法

说明书

本发明公开了一种增强重金属固化效果的添加剂及其应用与使用方法，属于污染土壤治理技术领域，所述添加剂包括还原剂/氧化剂、助熔剂、钝化剂中的三种或两种。所述添加剂适用于含有不挥发和半挥发重金属污染物的黏土，可降低烧成温度，使重金属形成稳定矿物相、降低重金属毒性，增强污染土壤核壳烧结陶粒的球核对于重金属的固化效果。

技术领域

本发明涉及污染土壤治理技术领域，特别是涉及一种增强重金属固化效果的添加剂及其应用与使用方法。

背景技术

随着我国化解产能过剩、优化产业结构、以及老工业区整体搬迁工作的实施，我国关停和迁移的企业数量激增。据统计，在我国因工厂的关闭和搬迁产生了约200万公顷的工业废弃地。与此同时，我国的城市化率在不断地提升，据《中华人民共和国2017年国民经济和社会发展统计公报》显示，2017年我国的城市化率为58.52％，相比2015年提高了2.42个百分点，到2030年我国的城市化率预计将突破70％。这意味着：在未来，我们将需要46～49亿平方米的土地，用来解决2.3亿移民的住房与生活用地问题。而我国现有的土地资源十分紧缺，于是将这些工业废弃地进行再利用就成为了解决这一问题的重要选择。然而，我国工业废弃地的土壤污染情况十分严重，据2014年《全国土壤污染问题调查公报》显示，在调查的81块工业废弃地的775个土壤点位中，超标点位占34.9％，主要污染物为锌、汞、铅、铬、砷和多环芳烃。

综上所述，在我国的城镇化建设中，存在着土地资源紧缺，而工业废弃地的再利用又受到土壤污染制约的问题。为了处理污染土壤以实现其再利用，我国急需一种可以满足目前中国城镇化建设需求的低成本、高效、快速处理并重新利用工业废弃地的技术。现有的修复技术要么存在工艺复杂、投资和操作费用高等问题，要么存在易产生二次污染、修复时间过长等不足。没有技术可以满足目前中国城镇化建设对低成本、高效、快速处理并重新利用工业废弃地技术的需求。有人提出一种基于核壳结构混凝土骨料制备及使用的三重固化修复技术，该技术的主要技术思路是：将污染土壤经干燥、破碎、磨细等预处理后，先造粒成核，再在其表面包覆清洁土壤或其他矿物材料，经高温烧制成陶粒，用于工业场地再用时的混凝土制备。通过陶粒的高温烧成确保有机污染物的安全分解，借助烧成过程中的高温化学固化、陶粒外壳的物理固封和常温下胶凝材料的物理、化学固结实现对重金属污染的无害化控制。但使用这种技术对某些易溶出重金属(如铬、镉)的固化效果还不理想，有待加强，同时某些场地土壤的烧成温度依然偏高，不利于节能。

在使用这种技术的过程中，为了进一步增强球核对重金属的固化效果，降低重金属的浸出风险，实现无害化处理，同时有效降低陶粒烧成温度与能量消耗，有必要掺入添加剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强重金属固化效果的添加剂，以解决上述现有技术存在的问题，降低污染土壤制备核壳烧结陶粒球核的烧成温度，使球核内重金属形成稳定矿物相，从而降低重金属的浸出性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种增强重金属固化效果的添加剂，原料包括还原剂/氧化剂、助熔剂、钝化剂中的两种或三种，

当原料为三种时，按质量百分数计，包括以下组分：助熔剂：5％-50％，钝化剂：10％-40％,还原剂/氧化剂：10％-50％；

当原料为助熔剂、钝化剂时，按质量分数计，助熔剂：20％-90％，钝化剂：10％-80％；

当原料为还原剂/氧化剂、助熔剂时，按质量分数计，还原剂/氧化剂：20％-90％，助熔剂10％-80％；

当原料为还原剂/氧化剂、钝化剂时，按质量分数计，还原剂/氧化剂：20％-90％、钝化剂10％-80％。

作为本发明的进一步改进，所述助熔剂为含碱金属氧化物或铁氧化物的工业废渣。

作为本发明的进一步改进，所述助熔剂为硼砂、氢氧化钙、三氧化二铁、氧化钙或氧化钠。