[发明专利]一种核壳结构陶粒包覆层添加剂及其应用

说明书

本发明公开了一种核壳结构陶粒包覆层添加剂及其应用，属于污染土壤治理技术领域，该添加剂以质量百分比计，原料包括以下组分：助熔剂：20％‑90％；钝化剂：10％‑80％。本发明所述的核壳结构包覆层添加剂可以进一步增强包覆层对重金属的固封效果，减少包覆层的孔隙率，增大包覆层的致密程度，降低重金属的浸出风险，实现无害化处理。

技术领域

本发明涉及污染土壤治理技术领域，特别是涉及一种核壳结构陶粒包覆层添加剂及其应用。

背景技术

土壤是生态系统最基本且最重要的组成部分，但随着经济的发展，以及城镇化和工业化进程的推进，我国土壤污染问题日趋严重。2014年《全国土壤污染状况调查公报》指出：全国土壤总的超标率为16.1％，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2％、2.3％、1.5％和1.1％。污染类型以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8％，主要的无机污染物为镉、铜、铅、铬、锌、镍等重金属。全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。

重金属在土壤中具有移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解等特点，当土壤中重金属含量累积到一定程度后，会引起作物中污染物含量超标，并通过食物链富集到人体和动物中，危害人畜健康，引发人类癌症和其它疾病等。

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。传统污染土壤处置技术包括物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术等。单一的物理修复如客土法等仅能将污染土壤进行清移并异地堆放，极易造成二次污染，热解法等仅能将土壤中有机污染物清除，但高温处理后的土壤由于性能发生很大改变，较难继续使用。化学修复仅是从土壤中移除污染物或者降低污染物在土壤中的生物毒性和迁移性，存在着处理效率低、技术要求高、对生态环境存在潜在的威胁等问题。生物修复存在着修复周期过长，不能高效的处理污染土壤的问题，同时存在对于不同性质的污染土壤，修复生物适应力不同，易导致修复效果不理想等问题。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。

发明内容

本发明的目的是提供一种核壳结构陶粒包覆层添加剂及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，进一步降低污染土壤制备核壳烧结陶粒重金属的浸出风险。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种核壳结构陶粒包覆层添加剂，以质量百分比计，原料包括以下组分：

助熔剂：20％-90％；

钝化剂：10％-80％。

进一步地，所述助熔剂为碳酸钠、硼砂和/或碱金属氧化物。

进一步地，所述碱金属氧化物为锂、钠或钾的氧化物、过氧化物或超氧化物。

进一步地，所述助熔剂为废弃玻璃粉或含有玻璃的工业固废粉。

进一步地，所述钝化剂为含硅酸盐矿物或碱金属氧化物的工业矿渣。

进一步地，所述钝化剂为氢氧化钙、硫酸亚铁、沸石。

本发明还提供一种上述的核壳结构陶粒包覆层添加剂在固封污染土壤中的应用。