【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及固廢處理，特別涉及一種重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法、重金屬污染土穩定化藥劑及其應用。
技術介紹
1、土壤中的重金屬來源多樣，包括自然過程和人類活動，如采礦、工業排放、農藥使用等。當土壤中的某些重金屬元素的濃度超過了正常背景值或規定的安全標準時，將其稱為重金屬污染土。由于其自身不能穩定或降解，會引起土壤中重金屬的累積與沉降，導致土壤中重金屬的濃度遠遠超過本底。長期積累不但會改變土壤結構和功能，還會通過食物鏈進入動物和人類體內，從而威脅到人體的健康。
技術實現思路
1、本專利技術的主要目的是提出一種重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法、重金屬污染土穩定化藥劑及其應用，旨在解決現有技術中土壤中的重金屬濃度較高的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提出一種重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法，包括以下步驟：
3、s10、對谷物秸稈進行堿性改性，得改性后的谷物秸稈；
4、s20、將改性后的谷物秸稈和磷石膏混合，進行熱處理，得第一混合物；
5、s30、將所述第一混合物和高爐礦渣粉混合，粉碎，得第二混合物；
6、s40、將所述第二混合物和工業堿渣混合，得所述重金屬污染土穩定化藥劑。
7、在一實施方式中，所述重金屬污染土穩定化藥劑原料的質量為w，所述高爐礦渣粉的質量為w1，所述磷石膏的質量為w2，所述谷物秸稈的質量為w3，所述工業堿渣的質量為w4，其中：
8、w1:w＝(50～70):100，w2:w＝
9、w3:(w1+w2)＝(10～20):100，w4:(w1+w2)＝(10～20):100。
10、在一實施方式中，步驟s10包括：用堿性溶液浸泡谷物秸稈，得改性后的谷物秸稈；
11、其中，所述谷物秸稈包括玉米秸稈、小麥秸稈和水稻秸稈中的至少一種；和/或，
12、所述浸泡的時間為20～26h；和/或，
13、所述堿性溶液包括氫氧化鈉溶液或氫氧化鈣溶液；和/或，
14、所述堿性溶液中堿的質量濃度為1.3～1.7％；和/或，
15、所述堿性溶液與所述谷物秸稈的質量比為(8～12)：1。
16、在一實施方式中，步驟s20中，所述熱處理的溫度為600～800℃；和/或，
17、步驟s20中，所述熱處理的時間為1.5～2.5h；和/或，
18、步驟s30中，所述粉碎的方法包括球磨，所述球磨的轉速為300～500r/min，所述球磨的時間為15～25min。
19、在一實施方式中，步驟s40中：
20、所述混合的轉速為100～150r/min；和/或，
21、所述混合的時間為3～5min。
22、本專利技術還提供一種重金屬污染土穩定化藥劑，通過前述的重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法制備得到。
23、本專利技術還提供一種前述的重金屬污染土穩定化藥劑在固化重金屬污染土中的重金屬中的應用。
24、在一實施方式中，前述應用包括以下步驟：
25、s10、將重金屬污染土穩定化藥劑和重金屬污染土混合，得干基混合物；
26、s20、將所述干基混合物和水混合，得濕基混合物；
27、s30、將所述濕基混合物進行壓制成型，靜置養護，使其水化反應，得處理后的重金屬污染土。
28、在一實施方式中，步驟s10中，所述重金屬污染土中的重金屬包括銅、鎘、六價鉻和鉛中的至少一種，所述重金屬污染土中重金屬的質量濃度為40～18000mg/kg；和/或，
29、步驟s10中，所述重金屬污染土穩定化藥劑和所述重金屬污染土的質量比為(10～30)：(70～90)；和/或，
30、步驟s20中，所述濕基混合物中水分的質量百分數為15～20％；和/或，
31、步驟s30中，所述壓制成型的壓力為50～58kn，所述壓制成型的施壓速率為5～7kn/min；和/或，
32、步驟s30中，所述養護溫度為18～22℃，所述養護濕度為94～96％，所述養護時間為7～28天。
33、在一實施方式中，步驟s20包括：將所述干基混合物和水依次進行第一次混合和第二次混合；
34、其中，所述第一次混合的轉速為100～150r/min；和/或，
35、所述第一次混合的時間為3～5min；和/或，
36、所述第二次混合的轉速為250～300r/min；和/或，
37、所述第二次混合的時間為2～3min。
38、本專利技術提出一種重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法、重金屬污染土穩定化藥劑及其應用，其中，對谷物秸稈進行堿性改性，破壞了谷物秸稈中的纖維素和木質素等纖維素結構，增多并增大了谷物秸稈纖維壁上的孔隙，增加了由外進入纖維壁內部的通道，也擴大了通道的比表面積；同時，谷物秸稈中木纖維結晶區羥基之間的氫鍵被削弱，纖維分子的取向性提高，纖維素和半纖維素分子上羥基裸露出來。將改性后的谷物秸稈與磷石膏混合后，磷石膏附著在谷物秸稈的表面，形成覆蓋層，在熱處理過程中：一方面改性后的谷物秸稈在熱處理過程中其內部孔隙進一步增大，逐漸形成碳骨架，由于改性處理的影響，得到的碳骨架表面的孔隙較多較大、比表面積較大，為重金屬離子提供更多的容納空間，同時改性后的谷物秸稈碳化后的灰渣呈堿性，可以為后續水化反應提供堿性環境，促進水化進程；一方面熱處理過程中，改性后的谷物秸稈中的堿性物質以及其表面裸露的羥基對磷石膏進行的堿基化作用，去除了磷石膏中的磷酸、氯化物和硫化物等雜質，使得磷石膏的主要成分由caso4·2h2o轉變為caso4，為后續水化反應提供硫酸根離子，促進水化反應充分進行。高爐礦渣粉和工業堿渣的加入分別為后續水化反應提供主要反應成分以及堿性環境。
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1.一種重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法，其特征在于，所述重金屬污染土穩定化藥劑原料的質量為W，所述高爐礦渣粉的質量為W1，所述磷石膏的質量為W2，所述谷物秸稈的質量為W3，所述工業堿渣的質量為W4，其中：
3.如權利要求1所述的重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法，其特征在于，步驟S10包括：用堿性溶液浸泡谷物秸稈，得改性后的谷物秸稈；
4.如權利要求1所述的重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法，其特征在于，步驟S20中，所述熱處理的溫度為600～800℃；和/或，
5.如權利要求1所述的重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法，其特征在于，步驟S40中：
6.一種重金屬污染土穩定化藥劑，其特征在于，通過如權利要求1至5任一項所述的重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法制備得到。
7.一種如權利要求6所述的重金屬污染土穩定化藥劑在固化重金屬污染土中的重金屬中的應用。
8.如權利要求7所述的應用，其特征在于，包括以下步驟：
10.如權利要求8所述的應用，其特征在于，步驟S20包括：將所述干基混合物和水依次進行第一次混合和第二次混合；
...【技術特征摘要】
1.一種重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法，其特征在于，所述重金屬污染土穩定化藥劑原料的質量為w，所述高爐礦渣粉的質量為w1，所述磷石膏的質量為w2，所述谷物秸稈的質量為w3，所述工業堿渣的質量為w4，其中：
3.如權利要求1所述的重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法，其特征在于，步驟s10包括：用堿性溶液浸泡谷物秸稈，得改性后的谷物秸稈；
4.如權利要求1所述的重金屬污染土穩定化藥劑的制備方法，其特征在于，步驟s20中，所述熱處理的溫度為600～800℃；和/...
【專利技術屬性】
技術研發人員：侯國倫，左冬立，孟文誠，陸海軍，徐俊，何小松，董祎挈，姚家雄，臧濛，
申請(專利權)人：湖北省城市地質工程院，
類型：發明
國別省市：
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