[发明专利]一种利用重有机污染土壤和有色金属冶炼渣制备超轻陶粒的方法

说明书

本发明涉及一种利用重有机污染土壤和有色金属冶炼渣制备超轻陶粒的方法。所述超轻陶粒的制备方法包括如下步骤：（1）将重有机污染土壤和有色金属冶炼渣配比混合，得到混合材料；（2）将步骤（1）所述混合材料进行造粒，焙烧，得到超轻陶粒。本发明可以实现以重有机污染土壤和有色金属冶炼渣为原料，经过混料、造粒、干燥、焙烧、冷却等步骤，通过控制原辅料配比和焙烧工艺参数，制备出具有堆积密度低、吸水率低、浸出液有机物含量和重金属含量均满足要求的超轻陶粒，实现两种废物的无害化和资源化。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种利用重有机污染土壤和有色金属冶炼渣制备超轻陶粒的方法。

背景技术

伴随着近年来经济发展转型升级，产业结构和布局优化调整，经济结构“退二进三”、工业企业“入园进区”，特别是供给侧结构性改革的大力推进，大量淘汰落后产能，因一些化工、冶金等传统污染企业的搬迁或关闭，工业污染场地不断产生，我国有大量污染土壤急迫需要进行修复，部分地区土壤污染问题严重。我国土壤中有机污染物主要包括挥发性和半挥发性有机物，主要种类包括：石油烃类污染物、苯系物污染物、卤代烃类污染物、农药类污染物、多环芳烃、多氯联苯、二噁英等有机污染物。挥发性有机污染物可以直接破坏土壤正常功能，进而危害人类身体健康。

有机物污染土壤的修复技术包括：化学氧化技术、热脱附技术、土壤洗脱技术、水泥窑协同处置技术、植物修复技术、生物修复技术、气提技术等。除了热脱附和水泥窑协同处置技术以外，其余的修复技术处理半挥发性高毒性有机污染效果有限，较难达到低浓度的修复目标值。陶粒是当前应用面广、市场良好的一种轻质原料，可以通过含粘土土壤、城市生活垃圾、粉煤灰、市政污泥等物料经过配比后焙烧制成，相关技术已日趋成熟，已成为部分固体废物消纳的一种新型环保工艺。

CN 201510419907.6公开了一种利用制备陶粒工艺修复有机污染土的方法，利用有机污染土壤与粉煤灰为原料制备陶粒产品；CN 201710287802.9公开了一种利用污染土壤和工业污泥制备陶粒的方法。建筑材料用轻集料是陶粒的最主要应用领域。作为建筑轻集料使用时，作为轻集料使用的陶粒，要求具有一定强度、堆积密度低、吸水率低。现有的以有机污染土壤为原料制备陶粒，主要都是以粉煤灰和污泥为配料，而以有色金属冶炼渣为配料制备陶粒的报道较少，不仅需要保证以有色冶炼金属渣和有机污染土壤为原料制备的陶粒能够满足建筑轻集料使用要求，而且陶粒内残留重金属和陶粒制备的工艺过程中重金属、二噁英等污染物的释放的风险可控。

有色金属冶炼渣为有色金属矿冶炼过程中产生的废渣，比如铜渣、铅渣、锌渣、镍渣等。以有色金属冶炼渣与有机污染土壤为原料时，如何通过配料和温度的控制实现有色冶炼渣中重金属的固定和有机污染土壤有机物的分解，制备出具有一定强度、堆积密度低、吸水率低的陶粒，以及制备过程中和陶粒产品的环境友好是需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种超轻陶粒、及其制备方法和用途。本发明可以实现以重有机污染土壤和工业固废为原料，经过混料、造粒、干燥、焙烧、冷却等步骤，通过控制原辅料配比和焙烧工艺参数，制备出具有堆积密度低、吸水率低、硫含量和水溶物含量满足要求的超轻陶粒，实现两种工业废料的无害化和资源化。本发明所述超轻陶粒为堆积密度符合《GB/T 17431.1-2010 轻集料及其试验方法 第1部分: 轻集料》中3.7“超轻集料”规定、堆积密度不大于500kg/m³的陶粒。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种超轻陶粒的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）将重有机污染土壤和有色金属冶炼废渣配比混合，得到混合材料；所述混合材料中，重有机污染土壤的含量为50~70wt%，余量为有色金属冶炼渣；

（2）将步骤（1）所述混合材料进行造粒，焙烧，得到超轻陶粒。