[发明专利]一种以赤泥砷污染土壤为主材的免烧砖

说明书

本发明公开一种以赤泥砷污染土壤为主材的免烧砖，属于资源再生及新型建材技术领域。主要由赤泥、砷污染红壤、骨料组成，赤泥：污染土壤：骨料的质量百分比为35%‑55%：30%‑40%：8%‑15%；骨料主要为工业固体废物物如高炉渣、煤渣等冶炼渣一种或者多种任意混合，原料结果粉碎预处理后，按照免烧砖工艺进行混合、静压成型、养护等工艺制备完成，生产工艺较简单，能耗低，既达到资源再利用，又合理有效的处置重金属污染土壤，该方法可作为一种砷污染土壤有效的处置方式。

技术领域

本发明涉及一种以赤泥砷污染土壤为主材的免烧砖，属资源综合利用及新型建材技术领域。

背景技术

赤泥亦称红泥，从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物。一般含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。但有的因含氧化铁较少而呈棕色，甚至灰白色。铝土矿中铝含量高的，采用拜尔法炼铝，所产生的赤泥称拜尔法赤泥;铝土矿中铝含量低的，用烧结法或用烧结法和拜尔法联合炼铝，所产生的赤泥分 别称为烧结法赤泥或联合法赤泥

1、赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生 1.0～2.0吨赤泥。中国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数百万吨。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，也对环境造成了严重的污染。全世界每年产生的赤泥约7000万吨，我国每年产生的赤泥为3000万吨以上。大量的赤泥的产生已经对人类的生产、生活造成多方面的直接和间接的影响，所以最大限度的减少赤泥的产量和危害，实现多渠道、大数量的资源化已迫在眉睫。

目前国内对赤泥的再利用主要集中在：（1）生产建筑材料，如使用赤泥制水泥、生产免烧砖和陶瓷釉面砖等多种砖、也可作为建筑装饰材料和作耐磨耐腐蚀材料（2）环保材料：赤泥经活化后可作为吸附材料，吸附水体中的重金属，也可作为絮凝剂以及脱硫试剂。但因其产生量较大，含水率高、碱性较强等特点，导致赤泥的综合利用进展不大。

砷（As）是亲 S 元素，在地壳中以硫砷矿（雌黄As₂S₃，雄黄 As₄S₄，砷硫铁矿FeAsS）存在或者伴生于 Cu、Pb、Zn 等硫化物。由于 As 在许多行业的广为应用，通过开采、加工、使用、废弃等过程使其大量残留到土壤中，造成世界范围内土壤中 As污染普遍存在。据统计，目前世界上有 19 个国家发生较大区域的砷污染。随着工农业的发展和含砷化学物质的不断应用，砷污染已成为一个世界性的严重问题。土壤、大气和水体中的砷污染也正危胁着作物生产和人类的健康。我国遭受工业固体废弃物和城市生活垃圾危害的耕地已达1000万公顷，至少2000万公顷土壤面积受到重金属污染，每年损失粮食超过12000万吨，直接经济损失超过200亿元，而重金属污染中又以砷污染作为严重。砷污染土壤治理目前迫在眉睫。而红壤作为典型土壤类型，在我国分布较为广泛，由于具有风化程度深，质地较粘重，红壤重金属修复难度较大，目前没有适合的土壤修复技术。

目前常用的土壤修复技术主要有以下几种：（1）钝化技术：重金属污染土壤的钝化修复技术是通过向污染土壤添加一种或多种活性物质，降低重金属在土壤中可移动性和生物有效性，达到修复污染物目的。常用的钝化剂有磷酸盐化合物、无机矿物、赤泥、有机堆肥等。（2）电动修复：利用插入土壤中的两个电极，在污染区内施加电场，则水溶性的或者吸附在土壤颗粒层的重金属就将根据自身所带电荷的不同，向相应电极方向移动，通过在电极区收集重金属，从而达到重金属修复去除目的。（3）植物修复技术：植物修复是利用植物的新陈代谢作用来固定、提取、和挥发重金属。由于不会引起土壤地下水的二次污染，这种修复技术被称为绿色修复技术。（4）土壤淋洗：土壤是一种复杂的有机—无机综合体，重金属以离子交换、吸附、沉淀和络合作用等多种方式与土壤组分发生各种反应，土壤淋洗是通过逆转这些反应过程，把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中。