[發明專利]重金屬及有機物復合污染土用的固化劑及制備和應用方法

有效

• 申請號: 201510946979.6
• 申請日: 2015-12-17
• 公開（公告）號: CN105419807B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 夏威夷;杜延軍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C09K17/06
• 分類號: C09K17/06;C09K109/00;C09K103/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種重金屬及有機物復合污染土用的固化劑，其特征在于，所述的固化劑按質量百分數，包括以下組分：

電石渣粉體：12～27％；

過磷酸鈣粉體：40～64％；

負載過碳酸鈉的生物炭粉體：20～40％。

2.按照權利要求1所述的重金屬及有機物復合污染土用的固化劑，其特征在于，所述的負載過碳酸鈉的生物炭粉體通過以下方法制成：首先用工業級碳酸鈉制備飽和碳酸鈉溶液，將生物炭研磨并過0.1mm篩，得到生物炭粉，然后將得到的生物炭粉浸漬到飽和碳酸鈉溶液中，生物炭與飽和碳酸鈉溶液中溶質碳酸鈉的質量比為6:1，攪拌10～15min至混合物均勻，將得到的混合物烘干并過0.1mm篩，得到生物炭和碳酸鈉的粉體混合物；將制備得到的粉體混合物置于流動床上，通入熱空氣吹沸，并在其上連續噴灑工業級純過氧化氫溶液，反應完成后，將混合物研磨并過0.1mm篩，制備得到負載過碳酸鈉的生物炭粉體。

3.按照權利要求2所述的重金屬及有機物復合污染土用的固化劑，其特征在于，所述的生物炭粉由農作物廢料或動物糞便在缺氧條件下，且在300～700℃高溫環境下裂解而成。

4.一種權利要求1所述的重金屬及有機物復合污染土用的固化劑的制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：將電石渣粉體、過磷酸鈣粉體以及負載過碳酸鈉的生物炭粉體混合，其中各組分的重量百分比為：電石渣粉體12～27％、過磷酸鈣粉體40～64％、負載過碳酸鈉的生物炭粉體20～40％，干法攪拌10～15min，使混合均勻，制備得到固化劑。

5.按照權利要求4所述的重金屬及有機物復合污染土用的固化劑的制備方法，其特征在于，所述的電石渣粉體由以下方法制備而成：將工業生產過程中產生的廢電石渣經堆放蒸發和脫水得到含水率為30～50％的電石渣塊體，再將電石渣塊體切割成電石渣粒體，使電石渣粒體直徑小于2mm，并將電石渣粒體堆置于底部帶孔的金屬托盤內，再將托盤及位于托盤內的電石渣粒體置于溫度為100～450℃的烘箱內，并通入溫度為100～250℃的氣流，使電石渣粒體最終含水率小于2％，磨細并過0.075mm篩，得到電石渣粉體。

6.按照權利要求4所述的重金屬及有機物復合污染土用的固化劑的制備方法，其特征在于，所述的過磷酸鈣粉體由以下方法制備而成：將農業級磷肥過磷酸鈣放置于烘箱內，通入溫度為100～250℃的氣流烘干，使其含水率小于2％，磨細并過0.075mm篩，得到過磷酸鈣粉體。

7.按照權利要求4所述的重金屬及有機物復合污染土用的固化劑的制備方法，其特征在于，所述的負載過碳酸鈉的生物炭粉體由以下方法制備而成：首先用工業級碳酸鈉制備飽和碳酸鈉溶液，將生物炭研磨并過0.1mm篩，得到生物炭粉，然后將得到的生物炭粉浸漬到飽和碳酸鈉溶液中，生物炭與飽和碳酸鈉溶液中溶質碳酸鈉的質量比為6:1，攪拌10～15min至混合物均勻，將得到的混合物烘干并過0.1mm篩，得到生物炭和碳酸鈉的粉體混合物；

將制備得到的粉體混合物置于流動床上，通入熱空氣吹沸，并在其上連續噴灑工業級純過氧化氫溶液，反應完成后，將混合物研磨并過0.1mm篩，制備得到負載過碳酸鈉的生物炭粉體。

8.一種權利要求1所述的重金屬及有機物復合污染土用的固化劑的應用方法，其特征在于，將該固化劑與重金屬及有機物復合污染土進行混合攪拌，且固化劑的摻量為：固化劑質量為重金屬及有機物復合污染土干重質量的4～10％，控制固化后的污染土含水率在18～25％之間。

9.按照權利要求8所述的重金屬及有機物復合污染土用的固化劑的應用方法，其特征在于，所述的固化劑按質量百分數，包括以下組分：

電石渣粉體：12～27％；

過磷酸鈣粉體：40～64％；

負載過碳酸鈉的生物炭粉體：20～40％。

10.根據權利要求8所述的重金屬及有機物復合污染土用的固化劑的應用方法，其特征在于，所述的重金屬及有機物復合污染土小于0.075mm顆粒含量大于60％，且土壤中重金屬鉛含量大于2000mg/kg，重金屬鋅含量大于3000mg/kg，重金屬鎘含量大于200mg/kg，總有機污染物濃度大于200mg/kg。