[发明专利]一种重金属污染土壤的固化处理方法

说明书

本发明属于污染土壤处理领域，公开了一种重金属污染土壤的固化处理方法。该方法包括如下步骤：将磷尾矿、水泥和重金属污染土壤混合搅拌均匀，得到混合物；将所述混合物与水混合搅拌均匀，放入模具中压实成型、养护，得到固化体。本发明实现了快速地、大批量地用磷尾矿固化重金属污染土壤，这样无需建造专门的磷尾矿尾矿库，减少投资，节约成本，同时又治理重金属污染土壤，“以废治废”，减少工业固废和土壤污染的环境风险。

技术领域

本发明属于污染土壤处理领域，更具体地，涉及一种重金属污染土壤的固化处理方法。

背景技术

修复重金属污染土壤一直是国际上的难点和热点研究课题。其中固化/ 稳定化技术是一种比较成熟的废物处置技术，现已应用于土壤重金属修复的工程领域。据EPA的定义，固化和稳定化具有不同的含义。固定化技术是将污染物囊封入惰性基材中，或在污染物外面加上低渗透性材料，通过减少污染物暴露的淋滤面积达到限制污染物迁移的目的；稳定化是指从污染物的有效性出发，通过形态转化，将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形式来实现无害化，以降低其对生态系统的危害风险。固化产物可以方便地进行运输，而无需任何辅助容器；而稳定化不一定改变污染土壤的物理性状。

固化技术具有工艺操作简单、价格低廉、固化剂易得等优点，但常规固化技术也具有以下缺点，如固化反应后土壤体积都有不同程度的增加，固化体的长期稳定性较差等。而稳定化技术则可以克服这一问题，如近年来发展的化学药剂稳定化技术，可以在实现废物无害化的同时，达到废物少增容或不增容，从而提高危险废物处理处置系统的总体效率和经济性；还可以通过改进螯合剂的结构和性能使其与废物中的重金属等成分之间的化学螯合作用得到强化，进而提高稳定化产物的长期稳定性，减少最终处置过程中稳定化产物对环境的影响。由此可见，稳定化技术有望成为土壤重金属污染修复技术领域的主力。

我国磷矿以中低品位磷矿为主，可供直接加工利用的磷矿石(富矿) 储量相对较低，磷矿石中P₂O₅含量平均值为17％左右，绝大部分磷矿不能满足作为原料矿石的质量要求，必须经选矿富集后才能使用。通常每生产 1t磷精矿，将产生0.44t尾矿，含P₂O₅一般为7％-12％，由于P₂O₅含量低，受现有技术的限制，磷尾矿综合利用率低，仅为7％，磷矿选矿产生的大量磷尾矿多以建立尾矿库堆存的方式进行处理。通过选矿产生的磷矿尾矿由于含有部分可溶的磷、氟、砷、汞等有害物质，在日常放置过程中会转移，渗透到水体、土壤中造成环境污染，导致水体富营养化、土壤退化。尾矿粉尘扩散也会造成周边生态环境的危害，因此，堆存磷尾矿渣在尾矿库必须进行防渗处理，并对收集的渗滤液进行有效处置。但建设和运营费用较高，且存在一定的安全环境风险。目前虽然有一些对于磷尾矿进行利用的方案，如利用磷尾矿制备成填充体充填矿山采空区、生产含磷肥料、利用磷尾矿制备建筑材料以及利用磷尾矿制备微晶玻璃等，但以上利用方案对磷尾矿的利用量仍较小，远远赶不上磷尾矿的产生速度，使得大量磷尾矿仍然需要采用建立尾矿库的方式进行堆存，并不能从根本上有效解决和减轻当前大量磷尾矿堆积而带来的环境问题。因此从源头对磷尾矿进行处理并利用，是解决当前大量磷尾矿堆存造成环境安全风险的最有效途径，具有重要的环境意义和经济价值。

因此，目前亟待提出一种新的重金属污染土壤的固化处理方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提出一种重金属污染土壤的固化处理方法。本发明实现了快速地、大批量地用磷尾矿固化重金属污染土壤，这样无需建造专门的磷尾矿尾矿库，减少投资，节约成本，同时又治理重金属污染土壤，“以废治废”，减少工业固废和土壤污染的环境风险。

为了实现上述目的，本发明提供了一种重金属污染土壤的固化处理方法，该方法包括如下步骤：

将磷尾矿、水泥和重金属污染土壤混合搅拌均匀，得到混合物；将所述混合物与水混合搅拌均匀，放入模具中压实成型、养护，得到固化体。