[发明专利]一种由高铁尾矿制备的土壤修复稳定剂及其制备方法和应用

说明书

本发明为一种由高铁尾矿制备的土壤修复稳定剂及其制备方法和应用。所述的修复稳定剂的原料组分包括：高铁尾矿，粉煤灰，羟基磷灰石，辉钼矿；各组分中的质量份数为：高铁尾矿40~60份，粉煤灰10~30份，羟基磷灰石10~30份，辉钼矿10~20份；制备中通过混合球磨，再进行水热，最后干燥制成一种用于重金属污染土壤修复的土壤修复稳定剂。本发明制备方法简单，原料易得，价格成本低，使用过程简单易操作，养护时间短，对常见土壤污染元素Cu，Pb，Cd，Ni，Zn均有固化效果。

技术领域

本发明涉及重金属污染土壤的修复，具体涉及一种高铁尾矿制备土壤修复稳定剂的方法和应用。

背景技术

近年来，工业化和城市化进程加快，土壤污染日趋严重。重金属污染是土壤的主要类型之一，土壤重金属污染主要因为矿产资源的不合理开发，不规范的冶炼排放，土壤长期污水灌溉，人类活动引起的粉尘沉淀，以及化肥和农药的应用导致土壤污染。污染土壤的重金属包括镉(Cd)，汞(Hg)，铅(Pb)和类金属砷(As)等具有显著生物毒性元素，以及具有一定的毒性的元素比如锌(Zn)，铜(Cu)，镍(Ni)等。金属污染物在土壤流动性低，不会发生微生物降解或化学降解，导致土壤退化，农作物质量与产量下降。此外，重金属会通过食物链富集，最终进入人体，危害健康。

目前，修复重金属污染土壤的一般有物理法，化学法，生物法。物理法和生物法，主要依靠工程技术将重金属从土壤中去除，存在处理成本高，处理面积小，处理时间长等缺点。化学法具有处理面积大，处理成本低，工程量小等优点是目前修复重金属污染土壤最常用的方法。化学法主要通过向土壤添加修复稳定剂改变重金属在土壤中的状态，降低其在土壤迁移率和生物可利用性。

现有的多数土壤修复稳定剂只能对单一重金属有修复作用，而土壤重金属污染通常存在多种重金属，部分土壤修复稳定剂材料成本高，应用推广性低。同时，部分土壤修复稳定剂容易造成土壤二次污染。

中国专利申请号CN201810722142.7申请日期为2018.07.04的专利申请文件公开了一种多功能土壤改良剂，该方法将脱硫石膏，腐殖酸，聚苯乙烯负载聚酰胺-胺型树脂，聚丙烯酰胺，柠檬酸，尿素份，硫酸镁，葡萄糖酸钙，复合氨基酸和由二氧化硅制成的吸附助剂复合，得到一种土壤改良剂，能稳定土壤中多种重金属。但改良剂本身制备过程复杂，部分原料价格成本高，且该土壤改良剂修复土壤需要进行三次播撒，使用过程繁琐，工程量较大，养护时间过长。

发明内容

本发明的目的为针对现有技术存在的问题，提供一种高铁尾矿制备土壤修复稳定剂的方法和应用。本发明使用高铁尾矿和辉钼矿为原料，通过恰当的比例混合球磨，再进行水热，最后干燥制成一种用于重金属污染土壤修复的土壤修复稳定剂。本发明制备方法简单，原料易得，价格成本低，使用过程简单易操作，养护时间短，对常见土壤污染元素Cu，Pb，Cd，Ni，Zn均有固化效果，且使用高铁尾矿和粉煤灰等固体废弃物，实现了固体废弃物的资源化利用，达到以废治污的目的，且不会产生二次污染。

本发明的技术方案为：

一种由高铁尾矿制备的土壤修复稳定剂，修复稳定剂的原料组分包括：高铁尾矿，粉煤灰，羟基磷灰石，辉钼矿；各组分中的质量份数为：高铁尾矿40～60份，粉煤灰10～30份，羟基磷灰石10～30份，辉钼矿10～20份；

所述的高铁尾矿为铁元素含量在10～20％的铁尾矿，铜尾矿，钒钛尾矿中的一种或多种；所述的辉钼矿含有质量百分比为90～95％的MoS₂。

所述的由高铁尾矿制备土壤修复稳定剂的制备方法。包括以下步骤：

(1)将高铁尾矿，羟基磷灰石，粉煤灰，辉钼矿分别研磨1-3h，然后过100～200目筛；

(2)将研磨后的高铁尾矿，粉煤灰，辉钼矿按比例混合，用强碱溶液浸没1～2h，然后取出固体，500℃～800℃，烧结时间为3～5h；