[發(fā)明專利]一種礦渣堆場(chǎng)及重金屬污染土壤治理技術(shù)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410324505.3
• 申請(qǐng)日: 2014-07-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104128361A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳文清;劉文超;侯翔;趙栗笠;張小鳳;蘇子藝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): B09C1/00
• 分類號(hào): B09C1/00
• 代理公司: 四川君士達(dá)律師事務(wù)所 51216
• 代理人: 芶忠義

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土壤污染治理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種礦渣堆場(chǎng)及重金屬污染土壤治理技術(shù)。

背景技術(shù)

礦物加工過(guò)程中產(chǎn)生的尾礦需要大面積的堆積場(chǎng)地，從而導(dǎo)致對(duì)土地的過(guò)量占用及對(duì)原有生態(tài)系統(tǒng)的破壞。尤其是尾礦中的含酸、含堿或重金屬等物質(zhì)，會(huì)在雨水的淋洗下溶出，污染周邊的土壤、地下水。現(xiàn)有的礦渣及重金屬污染土壤治理技術(shù)一般是將礦渣資源化利用，按一定比例與固化劑(水泥、硅酸鹽、瀝青等)混合，經(jīng)熟化最終形成滲透性很低的固體混合物，從而減輕重金屬的污染，產(chǎn)物可用于建筑原材料。

不足之處在于目前礦渣堆場(chǎng)中堆積量巨大，需要大量的固化劑，成本較大，此外受污染的土壤結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞，喪失土壤原有的功能。此外整個(gè)堆積場(chǎng)地的再利用并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種礦渣堆場(chǎng)及重金屬污染土壤治理技術(shù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)處理受污染的土壤成本過(guò)高的問(wèn)題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是按照以下步驟進(jìn)行：

步驟1：將場(chǎng)內(nèi)污染土壤與礦渣采用機(jī)械混合壓實(shí)，作為礦渣表層；

步驟2：將清潔土壤與生石灰混合并采用機(jī)械壓實(shí)，清潔土壤和生石灰比例是10:1，厚度為10cm，在礦渣表層形成一個(gè)堿性的堿渣隔離層，酸堿度的改變會(huì)顯著降低重金屬離子的遷移擴(kuò)散能力；

步驟3：將粘土覆蓋在堿渣隔離層表面，采用5t重壓路機(jī)均勻碾壓，保證壓實(shí)系數(shù)達(dá)到90％以上，壓實(shí)厚度為10cm；

步驟4：將沸石均勻覆蓋在已壓實(shí)的粘土表面，沸石厚度為2cm；

步驟5：再次在沸石上覆蓋粘土，壓實(shí)后厚度為10cm；

步驟6：完成后再在已壓實(shí)粘土表面覆蓋上大約80cm厚的清潔土壤。整個(gè)封閉隔離層施工完成。

進(jìn)一步，所述步驟3中粘土的透水性K≤1×10^-6，粘土料中包括有30％以上的細(xì)粒料，塑性指數(shù)在10-25之間。

進(jìn)一步，所述步驟4中沸石粒徑大小≤0.15mm。

進(jìn)一步，所述步驟3、4、5形成防滲隔離層。

本發(fā)明的有益效果是處理受污染的土壤成本低。

附圖說(shuō)明

圖1是防滲隔離層示意圖；

圖2是本發(fā)明對(duì)處理后的土壤進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置示意圖；

圖3是不同時(shí)期滲出液Cr濃度值；

圖4是不同時(shí)期滲出液Cu濃度值；

圖5是不同時(shí)期滲出液As濃度值。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明的目的是提供了一種新的礦渣堆場(chǎng)及重金屬污染土壤治理技術(shù)，該方法有較好的穩(wěn)定性、良好的環(huán)境友好性、成本低廉，不僅可以有效阻隔下滲雨水對(duì)礦渣的淋洗，減少重金屬離子的溶出，同時(shí)又可以對(duì)溶出的重金屬離子進(jìn)行吸附，達(dá)到較好控制重金屬離子遷移擴(kuò)散的效果。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)予以實(shí)現(xiàn)：

步驟1：先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行采樣，通過(guò)分析檢測(cè)的數(shù)據(jù)確定受污染土壤范圍及土方量，將場(chǎng)內(nèi)污染土壤與礦渣采用機(jī)械混合壓實(shí)，作為礦渣表層；

步驟2：將清潔土壤與生石灰混合并采用機(jī)械壓實(shí)，清潔土壤與生石灰比例為10:1，厚度為10cm。清潔土壤是從未受重金屬污染區(qū)域運(yùn)至場(chǎng)地中，當(dāng)清潔土壤與石灰混勻壓實(shí)后，在礦渣表層形成一個(gè)堿性的堿渣隔離層，酸堿度的改變會(huì)顯著降低重金屬離子的遷移擴(kuò)散能力；

步驟3：將粘土覆蓋在堿渣隔離層表面，可從外部取粘土，采用5t重壓路機(jī)均勻碾壓，保證壓實(shí)系數(shù)達(dá)到90％以上，壓實(shí)系數(shù)即粘土壓實(shí)后的干密度與標(biāo)準(zhǔn)最大干密度的百分比，粘土的透水性K≤1×10^-6，具備抗剪強(qiáng)度、收縮勢(shì)；具備微至不透水、阻隔吸附重金屬功能，壓實(shí)厚度為10cm；

粘土材料應(yīng)滿足：土料中應(yīng)包括有30％以上的細(xì)粒料；土料的塑性指數(shù)在10-25之間；

步驟4：將沸石均勻覆蓋在已壓實(shí)的粘土表面，沸石厚度為2cm；

沸石材料應(yīng)滿足添加量：沸石與從步驟3中取得的粘土質(zhì)量比≥5％，粒徑大小≤0.15mm；具有粒徑小、比表面積大、適宜的孔結(jié)構(gòu)和表面結(jié)構(gòu)，對(duì)重金屬離子有較強(qiáng)的吸附作用、經(jīng)檢測(cè)無(wú)重金屬污染(低于標(biāo)準(zhǔn)限值)。

步驟六：再次在沸石上覆蓋粘土，壓實(shí)后厚度為10cm；

步驟七：完成后再在已壓實(shí)粘土表面覆蓋上大約80cm厚的清潔土壤。整個(gè)封閉隔離層施工完成。