一种用于治理重金属污染土壤的复合稳定剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于治理重金属污染土壤的复合稳定剂的制备方法，取稳定剂载体制得稳定剂载体粉末，以一定量的铁系稳定剂或铝系稳定剂配置稳定剂溶液，将稳定剂载体粉末添加到稳定剂溶液中搅拌反应，得到悬浊液，固液分离后得到复合稳定剂泥饼，烘干并冷却至常温后，配入一定量的化学稳定剂粉末，以球磨机研磨，得到复合稳定剂粉末。本发明专利技术药剂绿色环保、二次污染小，药剂短期高效、长期有效，药剂原料来源广泛，加工简单。

【技术实现步骤摘要】
一种用于治理重金属污染土壤的复合稳定剂的制备方法
本专利技术属于污染的土壤的再生的
，特别涉及一种用于治理重金属污染土壤的复合稳定剂的制备方法。
技术介绍
重金属是一类重要的污染物，主要包括锌、铅、汞等，被广泛应用于电镀、蓄电池、化工等行业中。重金属在土壤中迁移性差，滞留时间长，且具有隐蔽性、长期性、不可逆性及不能被微生物降解的特点。由于使用过程管理不善和使用后处置不当，重金属在电子垃圾拆解、冶金、电镀等工业遗留场地中广泛存在，对场地后续再利用开发造成不利影响；而在土壤中，当重金属累积到一定程度，不仅会导致土壤退化，还可以通过径流、淋湿作用等污染地表水和地下水，恶化水文环境，并能毒害植物或通过食物链途径危害人体健康，可导致大气和水环境质量的进一步恶化。重金属污染亟需治理。针对重金属污染土壤，国内外常用的治理技术主要有固化/稳定化技术、换土法技术、淋洗技术、植物吸收技术等。其中，固化/稳定化技术通过添加固化剂或稳定剂，将土壤中的有毒有害物质固定起来，或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态，阻止其在环境中迁移和扩散过程，从而降低其危害，具有修复周期短，处理效果好，作用对象广泛（可处理多种性质稳定的污染物），并能与其他修复技术配合使用的特点，是国内外普遍应用的污染土壤修复技术。然而，传统的固化/稳定化技术主要采用水泥、粉煤灰等固化剂和磷酸盐、硫化物等无机盐稳定剂；这其中，水泥、粉煤灰等固化剂对土壤的固化效果较为显著，但是对土壤的增容影响较大，如中国专利（专利号ZL201410737402.X）公开的一种治理污染土壤的复合重金属固化剂及其制备方法，所述复合重金属固化剂的掺入量为30-35wt%，对土壤增容作用较大；而磷酸盐、硫化物、聚合硫酸铁等无机盐稳定剂的修复效率较高，但是无机盐的过度添加容易导致土壤盐碱化，影响场地后期使用规划。另外，固化/稳定化技术并没有降低土壤重金属的总量，只是暂时降低了重金属的生物有效性、减缓了重金属的迁移速度，随着时间的推移，存在重金属污染扩散的风险。因此，合理地选择固化/稳定化药剂类型，并进行科学地配制使用是固化/稳定化技术成功与否的关键。
技术实现思路
本专利技术针对上述固化/稳定化药剂存在的技术问题，提供了一种优化的用于治理重金属污染土壤的复合稳定剂的制备方法。本专利技术所采用的技术方案是，一种用于治理重金属污染土壤的复合稳定剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：取稳定剂载体制得稳定剂载体粉末；步骤2：取一定量的铁系稳定剂或铝系稳定剂，溶解于水中，一般包括但不限于清水、自来水、去离子水、蒸馏水，配置得到稳定剂溶液；步骤3：将稳定剂载体粉末添加到稳定剂溶液中，搅拌反应，得到悬浊液；步骤4：对悬浊液进行若干次固液分离，得到复合稳定剂泥饼；步骤5：烘干复合稳定剂泥饼并冷却至常温后，配入一定量的化学稳定剂粉末，以球磨机研磨，得到复合稳定剂粉末。优选地，所述步骤1中，将稳定剂载体置于50~80℃烘干至含水率达到预设值，冷却至室温，以球磨机研磨0.2h~1h，得到稳定剂载体粉末，一般为20目~80目。优选地，所述步骤1中，所述稳定剂载体为凹凸棒、膨润土、沸石、硅藻土、生物炭中的一种或两种；其中，凹凸棒、膨润土、沸石、硅藻土、生物炭均具有很大吸附能力，可以最大程度的吸附稳定剂，并在较长时间内不断缓慢释放重金属稳定成分、作用于重金属污染土壤。优选地，所述步骤2中，铁系稳定剂为氯化铁、氯化亚铁、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、碳酸亚铁中的一种或多种；铝系稳定剂为硫酸铝和/或聚合氯化铝；兼顾无机盐稳定剂的修复效率，以缓慢添加的方式避免土壤盐碱化和地下水质量恶化，可以有效利用修复场地进行后期使用规划。优选地，所述稳定剂溶液的浓度为0.2mol/L~1mol/L。优选地，所述步骤3中，稳定剂溶液与稳定剂载体粉末的质量比为2~10:1；稳定剂载体粉末和稳定剂溶液混合后，在50℃~80℃下搅拌反应2h~6h。优选地，所述步骤4中，对悬浊液进行一次固液分离后，将产生的滤饼加水搅拌清洗，进行二次固液分离，得到复合稳定剂泥饼；固液分离一般采用板框压滤机。优选地，所述步骤5中，化学稳定剂为磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢氨、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二氨、硫化钠中的一种或多种。优选地，烘干并冷却后的复合稳定剂泥饼与化学稳定剂粉末的质量比为3~10:1。优选地，所述步骤5中，在60~80℃烘干并冷却后的复合稳定剂泥饼与化学稳定剂粉末混合，以球磨机研磨0.2h~1h，过20目~80目筛，得到复合稳定剂粉末。本专利技术具有如下有益效果：（1）药剂绿色环保、二次污染小。本方法研制的复合稳定剂以粘土矿物或生物炭作为载体，和土壤的兼容性较好，对土壤理化性质的影响较小，同时，铁系稳定剂以负载到粘土矿物或生物炭上的形式添加，降低了可溶性盐的引入量，避免土壤盐碱化和地下水质量恶化；（2）药剂短期高效、长期有效。本方法研制的复合稳定剂短期内通过化学稳定剂的螯合、共沉淀及稳定剂载体的吸附、离子置换等作用，确保处置后土壤达到修复要求，同时，通过稳定剂载体不断缓慢释放重金属稳定成分，实现处置后土壤的长期安全；（3）药剂原料来源广泛，加工简单。本药剂以天然材料和大宗化工产品为主要原料，通过球磨、浸渍、搅拌、压滤、烘干、球磨等工序加工而成，生产工艺较为简单，可操作性较强。具体实施方式下面结合实施案例对本专利技术做进一步的详细描述，但本专利技术的实施范围并不限于此。实施例1一种用于治理重金属污染土壤的复合稳定剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将膨润土在80℃下烘干4h，待冷却至常温后，使用球磨机研磨0.2h，形成稳定剂载体粉末；（2）称取一定量的氯化铁作为铁系稳定剂，将其溶解于清水中，配制成0.2mol/L溶液；（3）稳定剂溶液与稳定剂载体粉末的质量比按10:1，将步骤（1）制备的稳定剂载体粉末添加到步骤（2）制备的稳定剂溶液中，在50℃搅拌反应4h；（4）使用板框压滤机对步骤（3）制备的悬浊液进行固液分离；（5）对步骤（4）产生的滤饼加清水搅拌清洗，并再次进行固液分离，形成复合稳定剂泥饼；（6）将步骤（5）制备的泥饼在60℃下烘干，待冷却至常温后，按烘干后泥饼与化学稳定剂粉末的质量比为3:1，配入磷酸钠粉末，使用球磨机研磨0.4h，研磨后过40目筛，得到最终复合稳定剂粉末。实施例2一种用于治理重金属污染土壤的复合稳定剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将沸石与生物炭在80℃下烘干4h，待冷却至常温后，使用球磨机研磨0.4h，形成稳定剂载体粉末；（2）称取一定量的聚合硫酸铁作为铁系稳定剂，将其溶解于清水中，配制成0.4mol/L溶液；（3）稳定剂溶液与稳定剂载体粉末的质量比按5:1，将步骤（1）制备的稳定剂载体粉末添加到步骤（2）制备的稳定剂溶液中，在80℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于治理重金属污染土壤的复合稳定剂的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：/n步骤1：取稳定剂载体制得稳定剂载体粉末；/n步骤2：取一定量的铁系稳定剂或铝系稳定剂，溶解于水中，配置得到稳定剂溶液；/n步骤3：将稳定剂载体粉末添加到稳定剂溶液中，搅拌反应，得到悬浊液；/n步骤4：对悬浊液进行若干次固液分离，得到复合稳定剂泥饼；/n步骤5：烘干复合稳定剂泥饼并冷却至常温后，配入一定量的化学稳定剂粉末，以球磨机研磨，得到复合稳定剂粉末。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于治理重金属污染土壤的复合稳定剂的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤1：取稳定剂载体制得稳定剂载体粉末；
步骤2：取一定量的铁系稳定剂或铝系稳定剂，溶解于水中，配置得到稳定剂溶液；
步骤3：将稳定剂载体粉末添加到稳定剂溶液中，搅拌反应，得到悬浊液；
步骤4：对悬浊液进行若干次固液分离，得到复合稳定剂泥饼；
步骤5：烘干复合稳定剂泥饼并冷却至常温后，配入一定量的化学稳定剂粉末，以球磨机研磨，得到复合稳定剂粉末。


2.根据权利要求1所述的一种用于治理重金属污染土壤的复合稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，将稳定剂载体置于50~80℃烘干至含水率达到预设值，冷却至室温，以球磨机研磨0.2h~1h，得到稳定剂载体粉末。


3.根据权利要求1或2所述的一种用于治理重金属污染土壤的复合稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，所述稳定剂载体为凹凸棒、膨润土、沸石、硅藻土、生物炭中的一种或两种。


4.根据权利要求1所述的一种用于治理重金属污染土壤的复合稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，铁系稳定剂为氯化铁、氯化亚铁、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、碳酸亚铁中的一种或多种；铝系稳定剂为硫酸铝和/或聚合氯化铝。


5.根据权利要求1或4所述的一种用于治理重金属污...

【专利技术属性】
技术研发人员：元妙新，陈玲莉，陈财丁，占升，陈欢，
申请(专利权)人：中节能大地杭州环境修复有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33