[发明专利]一种用于重金属土壤修复的稳定化材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于重金属土壤修复的稳定化材料，所述稳定化材料包括钢渣原料和磷酸水溶液，所述钢渣原料和磷酸水溶液的质量体积比不大于100g/mL。本发明还进一步公开了一种用于重金属土壤修复的稳定化材料的制备方法及用途。本发明中利用转炉滚筒钢渣作为重金属污染土壤修复用的稳定化材料，工艺上较为简单，既能够开辟转炉滚筒钢渣综合利用的新途径，为我国钢渣综合利用探索出新的道路，又能够变废为宝。

技术领域

本发明属于污染土壤治理技术领域，具体涉及一种用于重金属土壤修复的稳定化材料及其制备方法。

背景技术

近年来，我国工业生产对环境造成了大量的污染，特别是隐蔽性较高的土壤污染问题日益显现。土壤重金属污染由于能够累积影响人体健康而受到关注。2014年环境保护部与国土资源部《全国土壤污染调查公报》结果显示：全国土壤中镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为7.0％、1.6％、2.7％、2.1％、1.5％、1.1％、0.9％、4.8％。在调查的81块工业废弃地的775个土壤点位中，超标点位占34.9％，主要污染物为锌、汞、铅、铬、砷和多环芳烃，主要涉及化工业、矿业、冶金业等行业。

目前，针对重金属污染土壤的修复技术主要有：隔离包埋技术、固定稳定化技术、化学稳定技术、微生物修复和植物提取技术等。由于微生物和植物提取技术修复周期长、化学稳定技术对土壤破坏性大、隔离包埋技术施工量较大等因素，固化稳定化一直是重金属污染修复的主要措施，特别是稳定化技术，选择经济有效的药剂可使土壤在保持原样的基础上修复污染问题。目前，主要的重金属稳定化药剂以吸附类药剂和化学反应类药剂为主，如膨润土、海泡石、凹凸棒石、磷酸二氢钾、硫化物、磷矿石等。

目前，天然矿物稳定化材料生产制备过程中需要消耗大量的能源和自然资源，破坏环境的同时造成资源的浪费；如：磷酸盐的来源基本是用磷矿石和硫酸等物质反应生成，矿石开采和化工生产过程中极易产生大量污染，而且容易引起资源的过于开采。而化学反应类的药剂由于成本较高，化学反应易受到环境影响，从而限制了其使用，如金属螯合剂不仅反应易受到条件限制，而且价格昂贵。综合现有情况来看，目前对土壤中重金属稳定化药剂的研究还比较匮乏。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于重金属土壤修复的稳定化材料及其制备方法，用于解决现有的重金属污染土壤修复技术所存在的不足之处，提供一种以转炉钢渣、磷酸为原料的稳定化材料，为重金属土壤的修复找到有效的途径。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

一种用于重金属土壤修复的稳定化材料，所述稳定化材料包括钢渣原料和磷酸水溶液，所述钢渣原料和磷酸水溶液的质量体积比不大于100g/mL。

进一步地，所述钢渣原料与磷酸水溶液的质量体积比为33g/mL～100g/mL。优选地，所述钢渣原料与磷酸水溶液的质量体积比为33g/mL。

进一步地，所述磷酸水溶液的浓度为14～15mol/L。优选地，所述磷酸水溶液的浓度为14.63mol/L。

进一步地，所述钢渣原料为经过磨粉处理的钢渣粉，所述钢渣粉的细度大于200目。优选地，所述钢渣粉的细度为200～300目。

进一步地，所述钢渣原料选自转炉滚筒钢渣，由上海中冶环境工程科技有限公司提供。

进一步地，所述转炉滚筒钢渣的游离氧化钙含量为不大于0.5％，比表面积为5.011-5.889m2/g，孔体积不大于0.031mL/g，孔径为20-25.41nm。

优选地，所述转炉滚筒钢渣的游离氧化钙为0％，比表面积为5.289m2/g，孔体积为0.031mL/g，孔径为25.41nm。