[发明专利]一种用于去除六价铬污染物的PRB介质材料

说明书

本发明提供了一种去除六价铬污染物的PRB介质材料，该PRB介质材料以黄铁矿为原料经高温热处理制得，与未进行处理的黄铁矿相比，经热处理后的黄铁矿的比表面积和反应性提高，对六价铬的去除量提高，其作为PRB介质材料对六价铬污染物具有较高的去除量，使用寿命长，且该PRB介质材料的制备方法简单，成本较低，在地下水原位修复领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及地下水原位修复技术领域，具体涉及一种去除六价铬污染物的PRB介质材料。

背景技术

矿山开采后尾矿废石处理不当会对环境造成污染。尾矿废石在自渗漏和雨水渗透作用下，会不断渗出镉、铅、锌、砷、酸性废水。各种选矿药剂等各种有毒物质。这些污染物通过直接或间接进入土壤、地下水和地表水系统，对当地人的生活和生产造成极大危害。

水中的铬污染是典型的污染问题之一，通常，水溶液中的铬以三价和六价的形式存在，六价铬可对人类和动物造成许多不良健康影响，如癌症、呼吸道刺激、肺充血、肾损伤和皮肤溃疡。相比之下，三价铬是可溶的、流动性好的且毒性较小。因此，迫切需要去除污染水中的六价铬污染物或将其转化为三价铬。

渗透反应格栅技术(PRB)是一种很有前途的地下水原位修复技术。PRB是指将永久性、半永久性或可更换的反应介质埋在地下，当其流入反应介质时与受污染的地下水发生反应，最后流出修复后的地下水。使用该技术的优点是，不需要在地面铺设设施，不会影响地下水的流动性，并且可以长期运行，此外，它还可以处理各种污染物，如六价铬和无机盐。

但是在PRB系统构筑过程中，如何选取合理有限、费用低廉的反应材料是个关键问题。

一些铁质矿物可作为PRB反应介质材料，尤其是黄铁矿和磁黄铁矿，由于其储量丰富、价格低廉、无毒且对环境无害。黄铁矿是地壳中最丰富的硫化物矿物。大多数天然黄铁矿是低硫贫矿，也是一种主要的采矿废弃物。因此，利用天然黄铁矿去除地下水中的污染物具有重要的环境和经济意义。利用天然黄铁矿从地下水中去除六价铬已得到广泛的研究。但其仍存在比表面积小、对污染物去除率低等问题。

因此，如果能进一步提高黄铁矿的比表面积，并将其与PRB 相结合后进一步提高六价铬污染物的去除率，不仅能解决黄铁矿废石的处理问题，还可减轻环境污染，降低PRB系统的构筑成本，同时提高污染物去除率。

发明内容

基于上述技术背景，本发明人进行了锐意进取，结果发现：高温热处理后的黄铁矿与原始黄铁矿和磁黄铁矿相比，具有更高的比表面积和反应性，其作为PRB介质材料对六价铬污染物具有较高的去除量和去除率，使用寿命长，且制备方法简单、成本低，在污水处理领域具有良好的应用前景。

本发明第一方面在于提供一种去除六价铬污染的PRB介质材料，该PRB介质材料包括黄铁矿、单斜磁黄铁矿和六方磁黄铁矿中的一种或几种；

所述黄铁矿、单斜磁黄铁矿和六方磁黄铁矿均为黄铁矿经热处理制得。

本发明第二方面在于提供一种本发明第一方面所述PRB介质材料的制备方法，所述制备方法以黄铁矿为原料进行高温热处理。

本发明第三方面在于提供一种去除污水中六价铬的方法，所述方法采用本发明第一方面所述PRB介质材料或根据本发明第二方面所述制备方法制得的PRB介质材料进行六价铬的去除，优选将上述介质材料置于动态柱中，使待处理污染地下水流经动态柱进行去除。

本发明提供的PRB介质材料及其制备方法以及应用于地下水原位修复具有以下优势：

(1)本发明所述的PRB介质材料具有良好的地下水污染物去除效果和去除效率；

(2)本发明所述地下水修复方法对六价铬具有良好的去除效果；

(3)以该PRB介质材料填充得到的动态柱使用寿命长，处理效率高；