[發明專利]一種含銻污染粘土的燒結磚原料及制備方法

在審

• 申請號: 202011163632.1
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112321271A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 趙越;苗竹;任貝;侯思洋;李天然;萬祥;李璋琦;李淑彩
• 申請（專利權）人: 北京高能時代環境技術股份有限公司
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B33/13;C04B33/32;C04B38/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 朱鵬

本發明公開了一種含銻污染粘土的燒結磚原料及制備方法，屬于銻污染土壤修復治理與資源化利用技術領域；燒結磚原料包括銻污染粘土、潔凈粘土、煤粉和生石灰；本發明使用銻污染粘土替代或部分替代傳統燒結磚中粘土材料，煤粉和生石灰的加入可調節磚坯的粘結性、韌性和熱量；制備時，燒結磚原料通過混合均勻、破碎、陳化、制坯、高溫燒結，得到燒結磚；其可將銻固結在磚塊中，燒制成符合國家標準的建筑材料紅磚，磚塊中銻浸出毒性降低可達到99％以上，有效降低環境風險。

技術領域

本發明屬于污染土壤修復治理與資源化利用技術領域，涉及一種銻污染粘土的資源化利用方法，具體涉及一種含銻污染粘土的燒結磚原料及制備方法。

背景技術

銻是一種類金屬元素，為銀白色固體、無延展性，在地殼中的含量為0.0001％；目前已知的含銻礦物多達120種，但具有工業價值的只有10種。隨著科學技術的發展，銻現已被廣泛用于生產各種阻燃劑、合金、陶瓷、玻璃、顏料、半導體元件、醫藥及化工等領域。由于銻在日常生活中得到廣泛應用，對銻的需求量也日漸增大，我國銻產量高居世界榜首，銻礦相關開產、冶煉，或相關產品制造活動頻繁，由此造成的土壤污染也日漸嚴重。

銻是環境中的有毒元素，不是植物或動物中的必需元素，但是土壤中的銻很容易被蔬菜、糧食等作物富集進入食物鏈，對人體造成不良影響，比如引起肝臟、皮膚、呼吸系統和心血管等方面的疾病。有研究表明積累在土壤中的銻會釋放進入土壤溶液，隨著遷移污染地下水和周圍地表水，銻本身形態不穩定，水溶液或酸溶液浸出都會導致其污染擴散。

目前對于銻污染土壤的修復技術可分為減量化和穩定化兩類，減量化修復技術是指通過原位或異位方法(比如淋洗等技術)將銻從固相轉移到液相，從而降低土壤中銻濃度，此種方法對土壤土質要求高，不適用于銻污染粘土；穩定化修復技術是指通過物理、化學或生物的方法，降低銻的遷移性和生物可利用性，其適用于多數種類土壤類型；其中，最常見的方法為使用化學處理方法，通過添加藥劑方式降低金屬遷移性，但對銻污染粘土材料，化學藥劑與粘土的充分混合反應是此種方法的一個難點，與修復效果密切相關。

更重要的是對于污染土壤修復治理成本一般較高，往往需要花費較大代價進行藥劑采購、機械消耗等；因此若采用資源化利用，可以將銻污染粘土轉化為建筑材料，不但可以節約成本，還可以進行“廢物利用”。該處置方法，不但降低了燒結對粘土材料的消耗，降低了水土流失；還可以有效控制銻金屬的生態風險，目前對銻金屬使用制磚處置協同的方法進行治理研究少，如何配比原料可確保制成的磚塊達到燒結磚塊標準同時降低銻有效性為關鍵問題。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種含銻污染粘土的燒結磚原料及制備方法，在降低銻污染土壤風險同時可滿足資源化利用。

本發明公開了一種含銻污染粘土的燒結磚原料，包括：銻污染粘土、潔凈粘土、煤粉和生石灰。

作為本發明的進一步改進，按重量百分比計，所述銻污染粘土為50％-95％，所述潔凈粘土為0-50％，所述煤粉為3％-6％，所述生石灰為1‰-3‰。

作為本發明的進一步改進，所述銻污染粘土的含水率為20％-35％，所述潔凈粘土為建筑棄土，所述生石灰的有效含量不低于70％。

本發明還公開了一種燒結磚的制備方法，包括：

將上述燒結磚原料混合均勻；

對混合后的原料進行破碎；

對破碎后的原料進行陳化；

對陳化后的原料進行制磚，得到濕磚坯；

將所述濕磚坯送入隧道窯中進行焙燒，得到燒結磚。

作為本發明的進一步改進，破碎后的原料粒徑低于25mm。

作為本發明的進一步改進，所述陳化的時間為2～5d，陳化后的原料含水率低于16％以下。