此处公开了一种用于处理砷污染土壤的方法，所述方法能够使砷化合物（有机形式或者三－或五价无机形式）不溶解，从而使它们的浸出程度降低到土壤环境标准值以下。所述方法由下列步骤组成：砷污染土壤在２００～７００℃下加热，然后加热后的土壤再与钙化合物和水混合。所述方法也可由下列步骤组成：砷污染土壤与钙化合物混合，然后混合后的土壤在２００～７００℃下加热，加热后的土壤再与水混合。
【技术实现步骤摘要】
砷污染土壤的处理方法
本专利技术涉及用于处理砷污染土壤的方法，所述方法的构思是使砷在土壤中不溶解，从而使可浸出砷的量低于土壤环境标准值规定的水平。
技术介绍
处理化学药品和农药的工厂和商业机构通常使土壤被废弃的或从装置和仪器中泄漏出来的重金属所污染。解决这个问题的一个传统方法是通过加热或洗涤从土壤中除去污染物，或者通过向土壤中加入化学药品使污染物不溶解而除去。被源自化学武器的有机砷化合物所污染土壤的处理包括在窑炉等中加热该污染土壤，以使污染物分解。然而，由于砷化合物呈现出各种形式，如三价或五价无机或有机砷化合物，而且这些砷化合物的特征性质是各不相同的，因此还没有有效的方法使这些砷化合物变成无害。涉及洗涤的常规技术在下列文献中有公开。·I.A.Legiec，L.P.Grifin，P.D.Walling，Jr.，T.C.Breske，M.S Angelo，R.S.Isaacson，M.B.Lanza，“DuPont Soil Washing Technology Program andTreatment of Arsenic Contaminated Soils”，Environmental Progress，16(1)，29-34(1997)。这篇文献涉及使用清洗剂洗涤，所述清洗剂是氢氧化钠的强碱水溶液。·V.Hornburg，B.Luer，“Comparison between Total-and Aqua RegiaExtractable Contents of Elements in Natural Soils and Sediments”，J.Plant Nitr.Soil Sci.162，131-137(1999)。这篇文献涉及使用强酸和强氧化酸洗涤。这些涉及强碱或酸性化学药品的常规技术所遇到的不利之处是需要对洗涤后的土壤进行中和后处理。另一个不利之处是废弃液体难于处理并且-->化学药品需要谨慎处理和安全储存。日本专利公开2004-50029中公开了利用加热蒸发脱除污染物的方法。这种方法包括使砷污染土壤与硅油混合，然后在惰性气体气氛下将该混合物在600℃或以上、优选700～1000℃下加热，因而将硅油加热分解成硅(Si)。由此释放出来的硅使被污染土壤中的重金属化合物还原，形成重金属(单质或氧化物的形式)，而所得重金属通过加热而被蒸发除去。这种方法所碰到的不利之处是需要保持其内部无氧操作的加热炉。用这种加热炉处理大量被污染土壤的花费太大。在日本专利公开2002-177941中公开了另一种基于加热和洗涤相结合的传统技术。该技术设计用于从被污染土壤中有效除去砷(不考虑其形式)。该目的是通过加热砷污染土壤，随后洗涤，或者是通过洗涤砷污染土壤，然后再加热而实现。这种技术依赖于这样的事实：三价砷化合物有挥发性(As2O3在465℃挥发)但难于溶解在水中，因而易于通过加热除去，而五价砷化合物在水中溶解(As2O5在30℃时的溶解度为414g/L)，但难于挥发，因此易于通过洗涤而除去。不幸的是，当三价和五价砷化合物被包含或吸附在土壤中时，它们与元素砷在性质上(挥发性和水溶解性)有非常大的不同。而且，难于通过分析预知砷在砷污染土壤中的形式。因此，难于确定先做什么，即是对三价砷化合物加热还是对五价砷化合物洗涤。前面所述可通过下表1加以理解，所述表1所示为当砷污染土壤经过或没有经过预先加热的情况下用水(土壤重量的10倍)洗涤时，砷如何以不同的比率除去。从表1可知，没有预先经过加热的洗涤只从污染土壤中除去了6～15％的砷。另一方面，在空气中于550℃加热砷污染土壤20分钟对于降低砷含量是没有作用的。而且，加热和随后的水洗涤对于除去砷只是有轻微的效果。-->表1 编号 砷污染土壤 中的砷含量 (mg/kg) 从污染土壤中 由水洗涤所除 去砷的比率 加热后土壤 中砷的含量 (mg/kg) 从加热处理过的土壤 中由洗涤所除去砷的 比率 1 30 15％ 27 1％ 2 44 9％ 38 1％ 3 18 6％ 23 2％ 4 10 10％ 17 1％ 5 11 10％ 19 1％土壤中，通常含有二价或多价金属，比如钙。这些金属与五价砷离子形成盐，而所形成盐在土壤内的土壤水中的溶解很小。例如，五价砷化合物砷酸钙Ca3(AsO4)2具有小的溶解度积(6.8×10-19)，因此它基本上不可能通过水洗涤去除。日本专利公开2003-290759中公开了一种不溶解方法。这种方法包括向含有重金属如砷的污染土壤中加入水泥、羟基磷灰石和多(硫酸铁)，由此使重金属固定，因此防止了它们的浸出。通过这种方法的处理由于使用了昂贵的化学药品，因而在经济上是不利的。来源于化学武器的有机砷化合物在300～500℃下加热通常会挥发或分解。相反，当有机砷化合物包含于土壤中时，它们在加热时与包含于土壤中的金属(如钙、铁和镁)反应，转化成难于挥发而且难于通过清洗去除的化合物。下表2示出了对使用二苯砷酸(DPAA：C12H11AsO2)人工污染的样品土壤进行加热获得的测试结果，所述二苯砷酸是有机砷化合物之一。注意到，在550℃下加热处理20分钟之后，DPAA大部分(大于99.93％)消失，而且大部分转变成土壤中的无机砷化合物。因此，加热处理只除去了30～34％的砷。-->表2 编号 加入的污染物量 残留污染物的量 1 DPAA形式：500mg/kg As形式：143mg/kg DPAA形式：＜0.1mg/kg(＜0.02％) As形式：100mg/kg(69.9％) 2 DPAA形式：1000mg/kg As形式：2863mg/kg DPAA形式：7mg/kg(0.7％) As形式：1900mg/kg(66.4％)专利文献1：日本专利公开2004-50029(0014～0015段)专利文献2：日本专利公开2002-177941(0010～0011段)专利文献3：日本专利公开2003-290759(0009～0016段)
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种用于处理砷污染土壤的方法，所述方法能够使砷化合物(有机形式或者三价或五价无机形式)不溶解，由此使它们的浸出程度低于土壤的环境标准值。根据本专利技术，上述目的可通过下面所定义方法中的任一种实现。本专利技术的第一方面是涉及用于处理砷污染土壤的方法，该方法包括如下步骤：砷污染土壤在空气或氧的参与下于200～700℃加热，然后加热后的土壤与钙化合物和水混合。本专利技术的第二方面涉及用于处理砷污染土壤的方法，该方法包括如下步骤：砷污染土壤与钙化合物混合，然后混合后的土壤在200～700℃下加热，加热后的土壤再与水混合。本专利技术的第三方面涉及以这样的方式改进第一方面的方法：100重量份加热后的土壤与3～20(优选5-10)重量份的钙化合物和10～70(优选20～40)重量份的水混合。本专利技术的第四方面涉及以这样的方式改进第二方面的方法：100重量份的砷污染土壤与3～20(优选5～10)重量份的钙化合物混合以及100重量份加热后的土壤与10～70(优选20～40)重量份的水混合。本专利技术的第五方面涉及以这样的方式改进根本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于处理砷污染土壤的方法，其包括如下步骤：将砷污染土壤在２００～７００℃下加热，和将加热后的土壤与钙化合物和水混合。
【技术特征摘要】
JP 2004-12-16 2004-3644041.一种用于处理砷污染土壤的方法，其包括如下步骤：将砷污染土壤在200～700℃下加热，和将加热后的土壤与钙化合物和水混合。2.一种用于处理砷污染土壤的方法，其包括如下步骤：将砷污染土壤与钙化合物混合，将混合后的土壤在200～700℃下加热，和将加热后的土壤与水混合。3.如权利要求1所限定的...
【专利技术属性】
技术研发人员：井田彻，村上裕，稻田裕，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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