一種木薯渣復合重金屬固化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境處理領(lǐng)域，具體涉及一種木薯渣復合重金屬固化劑及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴重，其中工業(yè)廢水、生活污水通過各種途 徑進入河流、湖泊等水體，導致底泥重金屬污染。重金屬具有不可降解性和相對穩(wěn)定性，在 底泥中積累，并與水體發(fā)生交互作用，重新釋放到水體中。重金屬容易在生物體內(nèi)富集，污 染范圍廣、持續(xù)時間長，嚴重影響到人類的生存質(zhì)量和健康，然而底泥重金屬污染的治理比 較困難。
[0003] 重金屬的固化/穩(wěn)定化處理是通過將污染底泥與固化劑/穩(wěn)定劑混合，將重金屬 固定化，阻止其在環(huán)境中迀移、擴散，從而降低重金屬的毒害作用。重金屬固化技術(shù)與其他 重金屬污染修復技術(shù)相比具有快速、經(jīng)濟、有效的特點，已經(jīng)實際應用于重金屬污染底泥的 處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種木薯渣復合重金屬固化劑，對多種重金屬具有良好的固 化效果，原料來源廣泛，價格低廉，工藝簡單，節(jié)能利廢。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0006] 一種木薯渣復合重金屬固化劑，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：
[0007] 木薯渣20-30,磷石膏20-30,粉煤灰10-15,凹凸棒土 5-10,糯米粉3-5,殼聚糖 0. 3-0. 5,明膠4-8,硼砂0. 5-1，木質(zhì)素磺酸鈣1-2。
[0008] 一種木薯渣復合重金屬固化劑的制備方法，包括以下步驟：
[0009] (1)按重量稱取原料，將木薯渣、磷石膏、粉煤灰和凹凸棒土混合后按固液重量比 1 :1-1 :2加入水，60-80°C條件下攪拌2-4h，過濾后將濾餅干燥，再于400-500°C條件下處理 2_4h，粉碎后過100-200目篩，得組分A ;
[0010] ⑵按固液重量比I :60-1 :80將殼聚糖加入2-4%的醋酸溶液中，加熱至60-80°C 并攪拌至完全溶解，再加入糯米粉和明膠同樣溫度下400-600r/min攪拌1-2h，得組分B ;
[0011] (3)將組分A、組分B與其余原料混合后70-80°C、600-800r/min攪拌3-5h，干燥后 粉碎研磨均勻，分裝，即得。
[0012] 木薯渣是木薯淀粉或酒精加工后的廢料，含大量粗纖維，制成生物炭后具有較強 的吸附性能；磷石膏是磷肥工業(yè)排放的工業(yè)廢渣，是一種排放量巨大的固體廢物，大量磷石 膏的堆存不僅占用大量土地，還可能對環(huán)境造成污染。磷石膏對重金屬有吸附作用，且能作 為土壤改良劑。粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，是燃煤電廠排出的主要固 體廢物，粉煤灰顆粒呈多孔型蜂窩狀組織，比表面積較大，具有較高的吸附活性。將木薯渣、 粉煤灰和磷石膏進行綜合改性處理，產(chǎn)生協(xié)同作用，有利于改善復合材料對土壤、底泥等環(huán) 境的相容性，并提高固化效果，降低固化劑的用量。同時對以上廢料的綜合利用，能實現(xiàn)再 次資源化，節(jié)約資源。
[0013] 殼聚糖、明膠、糯米粉的添加既能起到協(xié)同吸附重金屬的作用，提高固化劑對重金 屬的捕集、吸附效果，還有助于提高固化劑的粘合性，使固化劑各成分之間的作用得到強 化，改善固化劑的穩(wěn)定、固化性能。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0015] 1.通過配方與工藝的改進，制得的重金屬固化劑對多種重金屬具有良好的固化效 果，使重金屬的浸出濃度降低，且不易反溶；
[0016] 2.主要原料采用工農(nóng)業(yè)廢料，來源廣泛，價格低廉，節(jié)能利廢，制作工藝簡單，具有 較高的社會效益和經(jīng)濟效益。
【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明非限定實施例如下：
[0018] -種木薯渣復合重金屬固化劑，由下列重量（kg)的組分原料制備而成：
[0019] 木薯渣25,磷石膏25,粉煤灰12,凹凸棒土 8,糯米粉4,殼聚糖0. 4,明膠6,硼砂 0. 8,木質(zhì)素磺酸媽1. 5。
[0020] 木薯渣復合重金屬固化劑的制備方法包括以下步驟：
[0021] (1)按重量稱取原料，將木薯渣、磷石膏、粉煤灰和凹凸棒土混合后按固液重量比 I : 1加入水，80°C條件下攪拌2h，過濾后將濾餅干燥，再于500°C條件下處理2h，粉碎后過 200目篩，得組分A ;
[0022] (2)按固液重量比1 :60將殼聚糖加入2%的醋酸溶液中，加熱至80°C并攪拌至完 全溶解，再加入糯米粉和明膠同樣溫度下600r/min攪拌lh，得組分B ;
[0023] (3)將組分A、組分B與其余原料混合后80°C、800r/min攪拌4h，干燥后粉碎研磨 均勻，分裝，即得。
[0024] 稱取100g含水率為25. 4%的底泥樣本于燒杯中，加入5g上述制得的固化劑并攪 拌均勻，置于干燥處2周后進行毒性浸出實驗，毒性浸出試驗方法采用HJ/T300-2007。試驗 結(jié)果顯示處理后重金屬浸出濃度均符合標準。
[0025] 毒性浸出試驗測試結(jié)果如表1所示：
[0026] 表1 :毒性浸出試驗結(jié)果
[0027]
【主權(quán)項】
1. 一種木薯渣復合重金屬固化劑，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得： 木薯渣20-30,磷石膏20-30,粉煤灰10-15,凹凸棒土 5-10,糯米粉3-5,殼聚糖 0. 3-0. 5,明膠4-8,硼砂0. 5-1，木質(zhì)素磺酸鈣1-2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木薯渣復合重金屬固化劑的制備方法，其特征在于，包 括以下步驟： (1) 按重量稱取原料，將木薯渣、磷石膏、粉煤灰和凹凸棒土混合后按固液重量比1 : 1-1 :2加入水，60-80°C條件下攪拌2-4h，過濾后將濾餅干燥，再于400-500°C條件下處理 2_4h，粉碎后過100-200目篩，得組分A; (2) 按固液重量比I:60-1 :80將殼聚糖加入2-4%的醋酸溶液中，加熱至60-80°C并攪 拌至完全溶解，再加入糯米粉和明膠同樣溫度下400-600r/min攪拌l-2h，得組分B; (3) 將組分A、組分B與其余原料混合后70-80°C、600-800r/min攪拌3-5h，干燥后粉碎 研磨均勻，分裝，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種木薯渣復合重金屬固化劑，其特征是由下述重量份的原料制得：木薯渣20-30，磷石膏20-30，粉煤灰10-15，凹凸棒土5-10，糯米粉3-5，殼聚糖0.3-0.5，明膠4-8，硼砂0.5-1，木質(zhì)素磺酸鈣1-2。本發(fā)明的重金屬固化劑以工農(nóng)業(yè)廢料為主要原料，對多種重金屬具有良好的固化效果，使重金屬的浸出濃度降低，且不易反溶；價格低廉，節(jié)能利廢，制作工藝簡單，具有較高的社會效益和經(jīng)濟效益。
【IPC分類】C02F11-00
【公開號】CN104773932
【申請?zhí)枴緾N201510125766
【發(fā)明人】唐玉朝, 黃顯懷, 李雪婷
【申請人】唐玉朝, 黃顯懷
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月20日