[发明专利]一种含锑污染粘土的烧结砖原料及制备方法

说明书

本发明公开了一种含锑污染粘土的烧结砖原料及制备方法，属于锑污染土壤修复治理与资源化利用技术领域；烧结砖原料包括锑污染粘土、洁净粘土、煤粉和生石灰；本发明使用锑污染粘土替代或部分替代传统烧结砖中粘土材料，煤粉和生石灰的加入可调节砖坯的粘结性、韧性和热量；制备时，烧结砖原料通过混合均匀、破碎、陈化、制坯、高温烧结，得到烧结砖；其可将锑固结在砖块中，烧制成符合国家标准的建筑材料红砖，砖块中锑浸出毒性降低可达到99％以上，有效降低环境风险。

技术领域

本发明属于污染土壤修复治理与资源化利用技术领域，涉及一种锑污染粘土的资源化利用方法，具体涉及一种含锑污染粘土的烧结砖原料及制备方法。

背景技术

锑是一种类金属元素，为银白色固体、无延展性，在地壳中的含量为0.0001％；目前已知的含锑矿物多达120种，但具有工业价值的只有10种。随着科学技术的发展，锑现已被广泛用于生产各种阻燃剂、合金、陶瓷、玻璃、颜料、半导体元件、医药及化工等领域。由于锑在日常生活中得到广泛应用，对锑的需求量也日渐增大，我国锑产量高居世界榜首，锑矿相关开产、冶炼，或相关产品制造活动频繁，由此造成的土壤污染也日渐严重。

锑是环境中的有毒元素，不是植物或动物中的必需元素，但是土壤中的锑很容易被蔬菜、粮食等作物富集进入食物链，对人体造成不良影响，比如引起肝脏、皮肤、呼吸系统和心血管等方面的疾病。有研究表明积累在土壤中的锑会释放进入土壤溶液，随着迁移污染地下水和周围地表水，锑本身形态不稳定，水溶液或酸溶液浸出都会导致其污染扩散。

目前对于锑污染土壤的修复技术可分为减量化和稳定化两类，减量化修复技术是指通过原位或异位方法(比如淋洗等技术)将锑从固相转移到液相，从而降低土壤中锑浓度，此种方法对土壤土质要求高，不适用于锑污染粘土；稳定化修复技术是指通过物理、化学或生物的方法，降低锑的迁移性和生物可利用性，其适用于多数种类土壤类型；其中，最常见的方法为使用化学处理方法，通过添加药剂方式降低金属迁移性，但对锑污染粘土材料，化学药剂与粘土的充分混合反应是此种方法的一个难点，与修复效果密切相关。

更重要的是对于污染土壤修复治理成本一般较高，往往需要花费较大代价进行药剂采购、机械消耗等；因此若采用资源化利用，可以将锑污染粘土转化为建筑材料，不但可以节约成本，还可以进行“废物利用”。该处置方法，不但降低了烧结对粘土材料的消耗，降低了水土流失；还可以有效控制锑金属的生态风险，目前对锑金属使用制砖处置协同的方法进行治理研究少，如何配比原料可确保制成的砖块达到烧结砖块标准同时降低锑有效性为关键问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种含锑污染粘土的烧结砖原料及制备方法，在降低锑污染土壤风险同时可满足资源化利用。

本发明公开了一种含锑污染粘土的烧结砖原料，包括：锑污染粘土、洁净粘土、煤粉和生石灰。

作为本发明的进一步改进，按重量百分比计，所述锑污染粘土为50％-95％，所述洁净粘土为0-50％，所述煤粉为3％-6％，所述生石灰为1‰-3‰。

作为本发明的进一步改进，所述锑污染粘土的含水率为20％-35％，所述洁净粘土为建筑弃土，所述生石灰的有效含量不低于70％。

本发明还公开了一种烧结砖的制备方法，包括：

将上述烧结砖原料混合均匀；

对混合后的原料进行破碎；

对破碎后的原料进行陈化；

对陈化后的原料进行制砖，得到湿砖坯；

将所述湿砖坯送入隧道窑中进行焙烧，得到烧结砖。

作为本发明的进一步改进，破碎后的原料粒径低于25mm。

作为本发明的进一步改进，所述陈化的时间为2～5d，陈化后的原料含水率低于16％以下。