[發明專利]一種用于銻污染土壤的抗凍型固化穩定化藥劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110695461.5
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113337293B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 趙慶良;姜淼;丁晶;王隆;王琨;王維業
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;B09C1/00;B09C1/08
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 王艷萍

一種用于銻污染土壤的抗凍型固化穩定化藥劑及其制備方法和應用，本發明屬于土壤修復領域，它是要解決現有的固化穩定化藥劑固化效果差、藥劑用量大、在凍融循環條件下效果不穩定的技術問題。本發明的用于銻污染土壤的抗凍型固化穩定化藥劑是將鐵鹽或亞鐵鹽、粉煤灰以及木質素磺酸鈣研磨、混合，得到固化穩定化藥劑。本發明的用于銻污染土壤的抗凍型固化穩定化藥劑與污染土壤均勻混合，攪拌，并在攪拌過程中均勻灑水；然后在土壤表面覆蓋保濕材料并養護。本發明的固化穩定化藥劑兼具高效絡合和抗凍融能力，可用于銻污染土壤修復領域，尤其是凍融現象高頻出現的地區。

技術領域

本發明涉及土壤修復領域，具體涉及一種用于銻污染土壤的抗凍型固化穩定化的藥劑及其制備方法和應用。

背景技術

近年來，隨著礦產資源的開發利用、工業生產的迅猛發展以及農藥化肥使用量的增加，土壤重金屬污染問題日益突出，影響人類健康和食品安全。銻是一種潛在的有毒重金屬，通常以三價Sb(III)或五價Sb(V)無機形式存在于環境中，亞銻酸鹽和銻酸鹽分別是最常見的Sb(III)和Sb(V)化合物。近年來，由于采礦和冶煉作業、廢物焚燒、煤和石油燃燒、廢彈藥、聚對苯二甲酸乙二酯工業、電池工廠以及藥品和殺蟲劑的使用，環境中的銻濃度大大增加，并通過滲濾、徑流、沉積等方式進入土壤。在這種背景下，針對銻污染的土壤提出合理的防控和治理策略是極具必要性的。土壤中銻的主要修復手段有土壤淋洗、固化穩定化、植物修復、生物修復等。固化/穩定化(S/S)以相對較低的成本和易于實施的優勢，被認為是實用、有效、應用前景廣闊的一種技術措施，已廣泛用于重金屬污染的土壤修復。

固化穩定化可以分為固化和穩定化兩步，固化是將被污染的土壤包裹在具有高度結構完整性的整體固化體中，以固定污染物并降低其浸出率，而穩定化是將污染物轉化成溶解性和流動性較低的形態，從而將污染物的毒性降到最低，降低污染物的環境風險。固化穩定劑的選擇和添加是固化穩定化技術的重要步驟，環境條件下的長期有效性是技術應用中的重要考量。現階段常用的固化穩定化藥劑主要包括水泥、石灰、有機材料、黏土礦物、硫化物、磷酸鹽類物質、以及金屬鹽及氧化物等。通過改變土壤的理化性質、靜電吸附、化學沉淀、層間離子交換、包封等方式實現對土壤中銻的穩定。但是現階段的材料存在著固化效果差、藥劑用量大、在凍融循環等復雜環境條件下效果不穩定等缺點。針對以上問題，發明一種針對銻的高效抗凍型固化穩定化材料以降低材料使用量，提高材料穩定化效果和抗凍融能力具有很強的現實意義。

發明內容

本發明是要解決現有的固化穩定化藥劑固化效果差、藥劑用量大、在凍融循環條件下效果不穩定的技術問題，而提供一種用于銻污染土壤的抗凍型固化穩定化的藥劑及其制備方法和應用。

本發明的用于銻污染土壤的抗凍型固化穩定化藥劑是按質量百分比由24％-55％的鐵鹽或亞鐵鹽、21％-72％的粉煤灰和4％-24％的木質素磺酸鈣混合而成。

更進一步地，本發明的用于銻污染土壤的抗凍型固化穩定化藥劑按質量百分比由27％-48％的鐵鹽或亞鐵鹽、28％-66％的粉煤灰、7％-24％的木質素磺酸鈣混合而成，穩定化效率能夠達到95％以上。

更進一步地，鐵鹽為硫酸鐵、硝酸鐵或氯化鐵。

更進一步地，亞鐵鹽為硫酸亞鐵。

本發明的用于銻污染土壤的抗凍型固化穩定化藥劑的制備方法，是按以下步驟進行：

一、按質量百分比稱取24％-55％的鐵鹽或亞鐵鹽、21％-72％的粉煤灰、4％-24％的木質素磺酸鈣，并分別磨制成粉料；

二、將步驟一中的粉料均勻混合，得到用于銻污染土壤的抗凍型固化穩定化藥劑。

更進一步地，步驟一中粉料的顆粒度為100目-200目。

上述的用于銻污染土壤的抗凍型固化穩定化藥劑的使用方法，按以下步驟進行：