[发明专利]一种利用污染土壤制备多孔陶瓷的方法

说明书

本发明属于污染土壤资源化利用领域，具体地说，涉及一种利用污染土壤制备多孔陶瓷的方法。本发明提供的方法，包括：(1)先将污染土壤筛分，然后加水制成泥浆；(2)向步骤(1)中所得泥浆中加入强碱调节pH值，加热搅拌，然后再进行初步分离除杂；(3)将步骤(2)中所得泥浆中加入明矾沉淀，将泥浆浓缩，除去上清液，再经压滤、固液分离得到含水率为15～30wt％的细泥；(4)取硼酸、碳酸钠及步骤(3)所得细泥混匀，得到陶瓷泥；(5)将步骤(4)中所得陶瓷泥塑形、烘干后烧制，得到多孔陶瓷。该方法可较好的利用污染土壤，实现污染土壤的资源化，并较大程度的提高了污染土壤的附加价值。

技术领域

本发明属于污染土壤资源化利用领域，具体地说，涉及一种利用污染土壤制备多孔陶瓷的方法。

背景技术

大部分填埋场中由于填埋大量垃圾，土壤中含有塑料、玻璃、木质、谷类、金属的杂质等成分，导致土壤被严重污染。这部分被污染的土壤中含有一定的水分，容易结块形成较大颗粒的泥粒，无法采用较细的网筛进行细筛，目前可通过滚筒筛等方法筛选后，根据粒径的不同，可得到无机骨料、轻质可燃物以及较细的土壤。其中，无机骨料可作为建筑材料重复利用，轻质可燃物可以用于发电，这些都有很好的经济价值。而较细的土壤中由于仍然含有重金属离子等成分，依然属于污染土壤，无法直接归置到环境中重新利用。故如何将污染土壤较好处理和利用，从而将其高价值资源化利用，仍然是一个比较有价值的探索。

目前对于污染土壤的利用，主要包括土地利用和建筑材料。但土地利用时(土壤改良、园林绿化等)，由于污染土壤中的重金属相对于普通土壤时偏高的，这增加环境中重金属的析出风险，人体长期处于重金属超标的环境，会对健康产生不良影响。作为建材(掺水泥、掺砖)时，污染土壤掺杂量有限，且会降低水泥、砖的品质，影响建材产品的使用范围，一般情况下需要额外支付砖厂、水泥厂处理费，并且重金属离子会有溶出风险，可能造成二次污染。因此，陈腐垃圾筛分出的污染土壤的应用受到限制，无法大规模有效资源化利用，如何较好的处理和利用污染土壤，至今仍是一个难题。

研究人员为使污染土壤较好的资源化，做出了有益尝试，如中国专利CN111592375B，提供了一种利用陈腐垃圾来制备陶粒的方法，其将陈腐垃圾筛分出大块垃圾后得到的污染土壤和筛上可燃物混合，然后用来烧制陶粒作为建筑材料，较好的实现了污染土壤的重新利用。但该方法制备出的陶粒品质较低，一般用于铺路、混凝土骨料，附加值较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术因污染土壤含有杂质、重金属的原因而不能有效资源化利用的问题，提供一种利用污染土壤制备多孔陶瓷的方法，该方法能够将污染土壤中细泥精细化筛分出来，并将污染土壤中的重金属牢牢固定在陶瓷中，从而将污染土壤高价值资源化利用，适合大规模处理污染土壤。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种利用污染土壤中细泥制备多孔陶瓷，包括以下步骤：

(1)先将污染土壤筛分，然后加水制成泥浆；

(2)向步骤(1)中所得泥浆中加入强碱调节pH值，加热搅拌，然后再进行初步分离除杂；

(3)将步骤(2)中所得泥浆中加入明矾沉淀，将泥浆浓缩，除去上清液，再经压滤、固液分离得到含水率为15～30wt％的细泥；

(4)取硼酸、碳酸钠及步骤(3)所得细泥混匀，得到陶瓷泥；

(5)将步骤(4)中所得陶瓷泥塑形、烘干后烧制，得到多孔陶瓷。

步骤(1)中所述筛分为多级筛分；

所述多级筛分过程为填埋场污染土壤经过人工挑选出大块垃圾后，多次采用滚筒筛对其筛分，第一级滚筒筛孔径为12～18cm，第二级滚筒筛孔径为5～10cm；第三级滚筒筛孔径为1～3cm。

所述步骤(1)中水土质量比为1:1～5。