權(quán)利要求

1.一種利用復(fù)合固化劑固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中重金屬的方法，其特征在于，包括：將復(fù)合固化劑和水的均勻混合液與鉛鋅礦渣粉末混勻后養(yǎng)護(hù)，固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中的重金屬，所述重金屬包括錳、銅、鋅和鉛;

所述復(fù)合固化劑為復(fù)合固化劑A、復(fù)合固化劑B或復(fù)合固化劑C;

所述復(fù)合固化劑A中含有氧化鎂和膨潤(rùn)土，其中氧化鎂和膨潤(rùn)土的質(zhì)量比為2:1~4;

所述復(fù)合固化劑B中含有膨潤(rùn)土和生物炭，其中膨潤(rùn)土和生物炭的質(zhì)量比為2:1~4;

所述復(fù)合固化劑C中含有氧化鎂和生物炭，其中氧化鎂和生物炭的質(zhì)量比為2:1~4;

所述復(fù)合固化劑和所述鉛鋅礦渣粉末的質(zhì)量比為5~20:100。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鉛鋅礦渣粉末的粒徑小于120目。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述養(yǎng)護(hù)的條件包括：養(yǎng)護(hù)溫度為20~30℃，養(yǎng)護(hù)環(huán)境相對(duì)濕度在90%以上，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為3~28天。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物炭通過市政污泥在氮?dú)夥諊?90~710℃燒制獲得。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物炭的粒徑小于200目。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水與所述鉛鋅礦渣粉末的質(zhì)量比為5~15:100;

所述復(fù)合固化劑中含有質(zhì)量比1:1的氧化鎂和膨潤(rùn)土。

7.一種復(fù)合固化劑用于固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中重金屬的應(yīng)用，其特征在于，所述重金屬包括錳、銅、鋅和鉛;

所述復(fù)合固化劑為復(fù)合固化劑A、復(fù)合固化劑B或復(fù)合固化劑C;

所述復(fù)合固化劑A中含有氧化鎂和膨潤(rùn)土，其中氧化鎂和膨潤(rùn)土的質(zhì)量比為2:1~4;

所述復(fù)合固化劑B中含有膨潤(rùn)土和生物炭，其中膨潤(rùn)土和生物炭的質(zhì)量比為2:1~4;

所述復(fù)合固化劑C中含有氧化鎂和生物炭，其中氧化鎂和生物炭的質(zhì)量比為2:1~4。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述應(yīng)用具體包括：將復(fù)合固化劑和水的均勻混合液與鉛鋅礦渣粉末混勻后養(yǎng)護(hù)，固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中的重金屬。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述復(fù)合固化劑和所述鉛鋅礦渣粉末的質(zhì)量比為5~20:100;

所述水與所述鉛鋅礦渣粉末的質(zhì)量比為5~15:100;

所述養(yǎng)護(hù)的條件包括：養(yǎng)護(hù)溫度為20~30℃，養(yǎng)護(hù)環(huán)境相對(duì)濕度在90%以上，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為3~28天。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述復(fù)合固化劑中含有質(zhì)量比1:1的氧化鎂和膨潤(rùn)土。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及固體廢物無害化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用復(fù)合固化劑固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中重金屬的方法。

背景技術(shù)

[0002]隨著冶煉、礦山開采、農(nóng)業(yè)、制革等人類活動(dòng)的加劇發(fā)展，重金屬污染問題越來越嚴(yán)重，包括水環(huán)境重金屬污染、土壤重金屬污染等主要問題，這直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，食品安全，人體健康以及生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

[0003]鉛鋅礦山在世界范圍內(nèi)的開采量和消耗量在逐年增加，但由于技術(shù)水平的限制，開采過程中往往會(huì)導(dǎo)致周圍環(huán)境重金屬污染問題，大量的鉛鋅礦渣難以利用，并且會(huì)隨著雨水的淋濾進(jìn)入土壤以及周地下水環(huán)境造成嚴(yán)重的水土重金屬污染。鉛鋅重金屬對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)都會(huì)造成較為嚴(yán)重的影響，因此處理鉛鋅礦渣重金屬污染問題迫在眉睫。

[0004]目前使用最普遍且效果較好的方法為固化穩(wěn)定化技術(shù)。固化穩(wěn)定化技術(shù)是指向被污染物中加入固化劑，從而改變其物化性質(zhì)，與重金屬生成一些難降解的產(chǎn)物來降低重金屬的遷移性，使其固定在其中，從而降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

[0005]公開號(hào)為CN114276055A的專利說明書公開了一種用于尾礦處理的重金屬固化穩(wěn)定劑及其應(yīng)用，該重金屬固化穩(wěn)定劑由活性硅固體廢棄物和富鈣固體廢棄物組成，其Ca/Si重量比為1:1~3:1;其中，活性硅固體廢棄物為礦渣、活性硅土、稻殼灰中的至少一種;富鈣固體廢棄物為工業(yè)廢棄石膏或生石灰。該專利技術(shù)將重金屬固化穩(wěn)定劑、尾礦、水制備成漿料，使?jié){料固結(jié)，即可固定鉛鋅尾礦中的鉛、鎘、鉻等重金屬，使得尾礦的重金屬穩(wěn)定化率>99%。

[0006]公開號(hào)為CN113387669A的專利說明書公開了一種赤泥-磷石膏基重金屬固化劑、其制備方法及應(yīng)用，赤泥-磷石膏基重金屬固化劑按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：赤泥-磷石膏混合料70~80份、水淬堿性化鐵爐渣20~30份、外加劑1~10份;其中赤泥-磷石膏混合料中赤泥和磷石膏質(zhì)量比為1:(0.25~4.5)。該專利技術(shù)的赤泥-磷石膏基重金屬固化劑中赤泥-磷石膏的摻量高，減少赤泥、磷石膏堆存造成的環(huán)境污染問題;替代水泥，可降低尾砂固化穩(wěn)定成本;對(duì)鉛鋅尾砂具有良好固化穩(wěn)定效果，通過增加固化尾砂體力學(xué)強(qiáng)度，提高重金屬尾礦庫(kù)的穩(wěn)定性和安全性。

發(fā)明內(nèi)容

[0007]第一方面，本發(fā)明提供了一種利用復(fù)合固化劑固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中重金屬的方法，包括：將復(fù)合固化劑和水的均勻混合液與鉛鋅礦渣粉末混勻后養(yǎng)護(hù)，固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中的重金屬，所述重金屬包括錳、銅、鋅和鉛;

所述復(fù)合固化劑為復(fù)合固化劑A、復(fù)合固化劑B或復(fù)合固化劑C;

所述復(fù)合固化劑A中含有氧化鎂和膨潤(rùn)土，其中氧化鎂和膨潤(rùn)土的質(zhì)量比為2:1~4;

所述復(fù)合固化劑B中含有膨潤(rùn)土和生物炭，其中膨潤(rùn)土和生物炭的質(zhì)量比為2:1~4;

所述復(fù)合固化劑C中含有氧化鎂和生物炭，其中氧化鎂和生物炭的質(zhì)量比為2:1~4;

所述復(fù)合固化劑和所述鉛鋅礦渣粉末的質(zhì)量比為5~20:100，例如10:100、15:100等。

[0008]第一方面所述的利用復(fù)合固化劑固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中重金屬的方法，所述鉛鋅礦渣粉末的粒徑優(yōu)選小于120目。

[0009]第一方面所述的利用復(fù)合固化劑固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中重金屬的方法，所述養(yǎng)護(hù)的條件優(yōu)選包括：養(yǎng)護(hù)溫度為20~30℃，例如25℃等，養(yǎng)護(hù)環(huán)境相對(duì)濕度在90%以上，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為3~28天，例如7天、14天等。

[0010]第一方面所述的利用復(fù)合固化劑固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中重金屬的方法，所述生物炭可通過市政污泥在氮?dú)夥諊?90~710℃(例如700℃)燒制獲得。

[0011]第一方面所述的利用復(fù)合固化劑固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中重金屬的方法，所述生物炭的粒徑優(yōu)選小于200目。

[0012]第一方面所述的利用復(fù)合固化劑固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中重金屬的方法，所述水與所述鉛鋅礦渣粉末的質(zhì)量比可為5~15:100，例如1:10等。

[0013]第一方面所述的利用復(fù)合固化劑固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中重金屬的方法，所述復(fù)合固化劑中優(yōu)選含有質(zhì)量比1:1的氧化鎂和膨潤(rùn)土。

[0014]第二方面，本發(fā)明提供了一種復(fù)合固化劑用于固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中重金屬的應(yīng)用，所述重金屬包括錳、銅、鋅和鉛;

所述復(fù)合固化劑為復(fù)合固化劑A、復(fù)合固化劑B或復(fù)合固化劑C;

所述復(fù)合固化劑A中含有氧化鎂和膨潤(rùn)土，其中氧化鎂和膨潤(rùn)土的質(zhì)量比為2:1~4;

所述復(fù)合固化劑B中含有膨潤(rùn)土和生物炭，其中膨潤(rùn)土和生物炭的質(zhì)量比為2:1~4;

所述復(fù)合固化劑C中含有氧化鎂和生物炭，其中氧化鎂和生物炭的質(zhì)量比為2:1~4。

[0015]第二方面所述的應(yīng)用可參照第一方面所述的方法進(jìn)行技術(shù)方案的具體選擇和優(yōu)化。

[0016]在一些實(shí)施例中，第二方面所述的應(yīng)用具體可包括：將復(fù)合固化劑和水的均勻混合液與鉛鋅礦渣粉末混勻后養(yǎng)護(hù)，固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中的重金屬。進(jìn)一步的，所述復(fù)合固化劑和所述鉛鋅礦渣粉末的質(zhì)量比可為5~20:100，例如10:100、15:100等。所述水與所述鉛鋅礦渣粉末的質(zhì)量比可為5~15:100，例如1:10等。所述養(yǎng)護(hù)的條件可包括：養(yǎng)護(hù)溫度為20~30℃，例如25℃等，養(yǎng)護(hù)環(huán)境相對(duì)濕度在90%以上，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為3~28天，例如7天、14天等。

[0017]第二方面所述的應(yīng)用，所述復(fù)合固化劑中優(yōu)選含有質(zhì)量比1:1的氧化鎂和膨潤(rùn)土。

[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果有：

本發(fā)明采用特定的復(fù)合固化劑，可一次性同時(shí)固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中的錳、銅、鋅和鉛四種重金屬，固化穩(wěn)定化效率高，復(fù)合固化劑配方簡(jiǎn)單，成本低，固化操作方便，適合工業(yè)化應(yīng)用。

[0019]采用含有氧化鎂和膨潤(rùn)土的復(fù)合固化劑固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中錳、銅、鋅和鉛等重金屬時(shí)，固化穩(wěn)定化后的鉛鋅礦渣產(chǎn)物中會(huì)新生成片狀結(jié)構(gòu)的水鎂石和針棒狀結(jié)構(gòu)的水合硅酸鈣。

附圖說明

[0020]圖1為10%添加量下不同固化劑處理礦渣的重金屬浸出濃度：(a)錳、(b)銅、(c)鋅、(d)鉛。

[0021]圖2為15%添加量下不同比例的MgB處理礦渣的重金屬浸出濃度：(a)錳、(b)銅、(c)鋅、(d)鉛。

[0022]圖3為Mg1B1固化劑15%添加量處理礦渣的錳、銅、鉛、鋅四種重金屬形態(tài)變化分析結(jié)果圖：(a)錳、(b)銅、(c)鉛、(d)鋅。

具體實(shí)施方式

[0023]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

[0024]如無特殊說明，以下實(shí)驗(yàn)過程均采用下述方法固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中的重金屬，具體包括：將復(fù)合固化劑和水的均勻混合液與粒徑小于120目的鉛鋅礦渣粉末混勻后養(yǎng)護(hù)，固化穩(wěn)定化鉛鋅礦渣中的重金屬。其中，水與鉛鋅礦渣粉末的質(zhì)量比(液固比)為1:10，養(yǎng)護(hù)條件包括：養(yǎng)護(hù)溫度為25℃，養(yǎng)護(hù)環(huán)境相對(duì)濕度為90%，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為3~28天。

[0025]實(shí)施例中使用到的生物炭通過市政污泥在氮?dú)夥諊?00℃燒制獲得，粒徑小于200目。

[0026]本發(fā)明研究了復(fù)合固化劑對(duì)于礦渣中錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鉛(Pb)四種重金屬的固化影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了三種復(fù)合固化劑類型MgB(氧化鎂膨潤(rùn)土復(fù)合固化劑)、MgC(氧化鎂生物炭復(fù)合固化劑)、BC(膨潤(rùn)土生物炭復(fù)合固化劑)，進(jìn)行固化穩(wěn)定化實(shí)驗(yàn)探究了最佳的固化劑類型、摻雜比例及最佳添加量(添加量指復(fù)合固化劑和鉛鋅礦渣粉末的質(zhì)量比，下文不再重復(fù)解釋)。實(shí)驗(yàn)分別在固化劑處理礦渣3天、7天、14天、28天取樣，進(jìn)行ICP-MS檢測(cè)鉛鋅礦渣中重金屬浸出濃度，并利用以下公式計(jì)算重金屬的固化率W：W=(C0-C1)/C0×100%，具體而言，固化率W定義為固化劑處理鉛鋅礦渣對(duì)應(yīng)天數(shù)后四種重金屬(Mn、Cu、Zn、Pb)的浸出濃度C1和未處理礦渣浸出濃度C0的差值與未處理礦渣浸出濃度C0的比值。

[0027]表1展示了詳細(xì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，表1中Mg代表氧化鎂，B代表膨潤(rùn)土，C代表市政污泥生物炭。

[0028]表1

在復(fù)合固化劑10%添加量下，選擇氧化鎂、膨潤(rùn)土、市政污泥生物炭三種固化劑任意兩種1:1的質(zhì)量比例混合，分別為氧化鎂膨潤(rùn)土復(fù)合固化劑(Mg1B1)、氧化鎂生物炭復(fù)合固化劑(Mg1C1)、膨潤(rùn)土生物炭復(fù)合固化劑(B1C1)三種固化劑，分別在第3天、7天、14天、28天的時(shí)候檢測(cè)鉛鋅礦渣中Mn、Cu、Zn、Pb四種重金屬的浸出濃度，并將氧化鎂(Mg)、膨潤(rùn)土(B)、市政污泥生物炭(C)單獨(dú)使用(10%添加量)作為對(duì)照組與復(fù)合固化劑效果進(jìn)行對(duì)比，幾種固化劑對(duì)錳銅鋅鉛四種重金屬的固化穩(wěn)定化效果如圖1所示。

[0029]圖1的(a)、(b)、(c)、(d)分別為錳、銅、鉛、鋅四種重金屬在第3天、第7天、第14天、第28天的浸出濃度，可以明顯地看出，對(duì)于四種重金屬，10%的添加量下的B1C1(膨潤(rùn)土生物炭復(fù)合固化劑)所處理礦渣的重金屬濃度是最高的，固化效果最差，然后是單獨(dú)使用的B(膨潤(rùn)土固化劑)和C(生物炭固化劑)處理的礦渣，其主要原因是膨潤(rùn)土主要通過吸附作用固化穩(wěn)定化重金屬，并且其對(duì)不同重金屬的吸附能力也不同，例如吸附效果較好的重金屬有鎘(Cd)，但對(duì)鉛鋅礦渣土中的錳銅鉛鋅吸附效果一般。而生物炭依靠其高比表面積、大孔隙率以及表面官能團(tuán)來吸附和固定重金屬，因此對(duì)重金屬的吸附容量有限，并且生物炭做固化劑處理重金屬的最佳pH范圍為5~9，而鉛鋅礦渣土的pH遠(yuǎn)高于這個(gè)范圍，從而抑制了生物炭的固化性能。第14天的重金屬固化效果最好的是氧化鎂，但重金屬浸出濃度后面往往會(huì)出現(xiàn)上升的趨勢(shì)，說明其固化效果不穩(wěn)定，主要原因是因?yàn)闅溲趸V主要是通過提升pH形成氫氧化物絡(luò)合物，但隨著氫氧根的消耗，pH下降導(dǎo)致一些氫氧化物的溶解度升高，從而導(dǎo)致重金屬浸出濃度反彈的現(xiàn)象，包括含有氧化鎂的兩種復(fù)合固化劑Mg1B1和Mg1C1，其處理礦渣的重金屬浸出濃度在第28天的時(shí)候都有上升趨勢(shì)，Mg1C1所處理礦渣的重金屬浸出濃度上升幅度更明顯，以28天重金屬浸出效果為標(biāo)準(zhǔn)來看，其中Mg1B1復(fù)合固化劑的固化效果最好，并且在第28天的浸出濃度都要比氧化鎂單獨(dú)使用的浸出濃度要低，說明相比于各自單獨(dú)使用而言，氧化鎂和膨潤(rùn)土兩者復(fù)配對(duì)于鉛鋅礦渣中錳、銅、鋅和鉛四種重金屬的固化穩(wěn)定化有顯著的協(xié)同作用，其對(duì)Mn、Cu、Zn、Pb四種重金屬的固化率分別為88.50%、67.55%、93.67%、90.66%。

[0030]在前面的研究中確定了復(fù)合固化劑對(duì)鉛鋅礦渣中Mn、Cu、Zn、Pb四種重金屬的固化穩(wěn)定化效果是要完全優(yōu)于三種傳統(tǒng)固化劑單獨(dú)使用的效果，并且在能夠同時(shí)處理多種重金屬，對(duì)于實(shí)際修復(fù)過程中的多金屬污染具有重大意義。確定氧化鎂和膨潤(rùn)土聯(lián)合使用效果較好的基礎(chǔ)上，采用兩者不同的混合比例來探究其對(duì)鉛鋅礦渣中錳銅鉛鋅四種重金屬固化穩(wěn)定化的影響，在復(fù)合固化劑15%的添加量，把氧化鎂和膨潤(rùn)土以2:1、1:1、1:2三種質(zhì)量比例來制備復(fù)合固化劑處理鉛鋅礦渣，三種比例下的氧化鎂膨潤(rùn)土復(fù)合固化劑對(duì)Mn、Cu、Zn、Pb四種重金屬的浸出濃度的影響如圖2所示。

[0031]從圖2中可以看出，當(dāng)氧化鎂和膨潤(rùn)土的質(zhì)量比例為1:1的時(shí)候，15%的添加量下復(fù)合固化劑Mg1B1處理礦渣中Mn、Cu、Zn、Pb的第28天重金屬浸出濃度均為最低，固化效果最好，其對(duì)錳、銅、鉛、鋅四種重金屬28天固化率分別為96.54%、70.43%、94.04%、98.16%，并且其對(duì)四種重金屬的固化效果在前14天最為明顯，在第14天以后開始慢慢回升，但氧化鎂和膨潤(rùn)土1:1混合比例下，四種重金屬的第28天重金屬浸出濃度反彈幅度最小，說明在1:1的比例下，MgB固化劑固化穩(wěn)定化重金屬的穩(wěn)定性更好，與膨潤(rùn)土的混合使用提高了氧化鎂固化穩(wěn)定化重金屬的穩(wěn)定性與長(zhǎng)期有效期，由于膨潤(rùn)土的高比面積，在固化穩(wěn)定化過程中更多的承擔(dān)了承載的作用，提高了氧化鎂的固化率，從而降低了重金屬的浸出性，并且通過其本身的層狀結(jié)構(gòu)，對(duì)氧化鎂與重金屬離子在水環(huán)境下產(chǎn)生的氫氧化鎂、碳酸鎂以及其他水化產(chǎn)物起到固定作用，增強(qiáng)了固化效果的穩(wěn)定性。結(jié)果說明氧化鎂和膨潤(rùn)土在重金屬固化穩(wěn)定化過程中具有良好的協(xié)同效應(yīng)，并且能夠有效應(yīng)對(duì)錳銅鉛鋅多種重金屬?gòu)?fù)合污染問題。

[0032]在確定最佳的復(fù)合固化劑類型為Mg1B1的條件下，本研究設(shè)置了5%、10%、15%、20%四個(gè)添加量梯度，來探究處理鉛鋅礦渣時(shí)的最佳Mg1B1固化劑添加量，四個(gè)梯度下的固化劑對(duì)鉛鋅礦渣中錳銅鉛鋅四種重金屬的浸出濃度影響結(jié)果顯示，在5%到15%的范圍內(nèi)，所有四種重金屬的浸出濃度都是隨著固化劑的添加量的增加而不斷減少，說明在5%~15%之間，通過增加固化劑的添加量，可以有效降低Mn、Cu、Zn、Pb四種重金屬的浸出濃度，有效提高四種重金屬的固化率，然而當(dāng)固化劑的添加量達(dá)到20%的時(shí)候，相較于15%的添加量，20%添加量下的重金屬浸出濃度相較于15%添加量下的重金屬浸出濃度均沒有明顯變化，浸出濃度曲線基本重合，說明在15%添加量的基礎(chǔ)上再增加固化劑的添加量對(duì)于四種重金屬的固化率影響較小，15%添加量下固化劑對(duì)于四種重金屬的固化穩(wěn)定化已經(jīng)達(dá)到飽和，考慮到實(shí)際實(shí)施過程中經(jīng)濟(jì)效益的可行性，Mg1B1固化劑15%的添加量已經(jīng)是最優(yōu)的選擇。

[0033]利用掃描電鏡、X射線衍射等技術(shù)探究15%添加量的Mg1B1固化劑對(duì)鉛鋅礦渣的重金屬固化穩(wěn)定化后鉛鋅礦渣的組分變化以及微觀結(jié)構(gòu)的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Mg1B1處理礦渣中產(chǎn)生了片狀結(jié)構(gòu)的水鎂石和針棒狀結(jié)構(gòu)的水合硅酸鈣。

[0034]采用BCR重金屬形態(tài)分析法探究Mg1B1復(fù)合固化劑對(duì)重金屬的形態(tài)影響，將重金屬形態(tài)分為四種形態(tài)：(F1)弱酸可提取態(tài)、(F2)可氧化態(tài)、(F3)可還原態(tài)、(F4)殘?jiān)鼞B(tài)，前三種價(jià)態(tài)的重金屬更容易被植物吸收或被微生物活動(dòng)所影響，因此它們的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高，而殘?jiān)鼞B(tài)的重金屬則相對(duì)穩(wěn)定，不易被生物利用或遷移。

[0035]將15%添加量的Mg1B1固化劑處理的礦渣樣品分別在第3天、第7天、第14天、第28天分別取樣檢測(cè)，以未處理礦渣(原材料)為空白對(duì)照組，分析其中錳、銅、鉛、鋅四種重金屬的形態(tài)變化，具體結(jié)果如圖3所示，整體上能夠明顯看出，對(duì)于錳銅鉛鋅任意一種重金屬，其在原始礦渣中的弱酸提取態(tài)的比例基本上都是最高的，除了重金屬鉛的可氧化態(tài)含量最高，占比36%，其次可氧化態(tài)和可還原態(tài)的占比在重金屬M(fèi)n、Cu、Zn、Pb中都沒有明顯區(qū)別，同時(shí)Mn、Cu、Zn、Pb四種重金屬殘?jiān)鼞B(tài)的占比都是最低的，分別占比9%、13%、12%、14%，反映了原始礦渣中重金屬的遷移性較高，生物毒性更強(qiáng)，除此之外，能夠明顯看出Mg1B1固化劑對(duì)這四種重金屬的固化效果基本上在第14天達(dá)到穩(wěn)定尤其對(duì)重金屬錳和銅的固化效果在第7天的時(shí)候與第14天的就已經(jīng)無明顯差異，這可能是因?yàn)樗迷蠟殂U鋅礦渣，相較于重金屬鉛和鋅，重金屬錳和銅的含量較低，短時(shí)間內(nèi)就能達(dá)到最佳效果。在重金屬錳的固化穩(wěn)定化過程中，錳的弱酸可提取態(tài)、可氧化態(tài)和可還原態(tài)含量整體上都是呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，同時(shí)殘?jiān)鼞B(tài)整體呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，從原材料中的9%增長(zhǎng)到23%，說明固化劑能夠有效的將重金屬錳的其他形態(tài)轉(zhuǎn)化為遷移性更低、生物毒性更小的殘?jiān)鼞B(tài)。重金屬銅在固化過程中的形態(tài)變化規(guī)律與重金屬錳的形態(tài)變化規(guī)律基本上一致。而對(duì)于重金屬鉛和鋅，從圖3中可以明顯看出在第28天其兩者的殘?jiān)鼞B(tài)含量仍在上升，分別從12%增長(zhǎng)到30%，14%增長(zhǎng)到38%，分別是未處理礦渣的2.5、2.7倍，但能夠看出殘?jiān)鼞B(tài)的增長(zhǎng)幅度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減少，這些現(xiàn)象表明Mg1B1固化劑對(duì)重金屬的固化穩(wěn)定化主要集中在前14天，后面則逐漸減緩，由于固化劑的慢慢消耗，固化率慢慢降低。以上結(jié)果表明Mg1B1復(fù)合固化劑的加入可以促進(jìn)重金屬形態(tài)由弱酸可提取態(tài)、可氧化態(tài)、可還原態(tài)向遷移性更低、生物毒性更弱的殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化，從而提高對(duì)重金屬的固化率，尤其是對(duì)于重金屬鋅和鉛，在28天兩者的殘?jiān)鼞B(tài)分別增加到未處理礦渣的2.5、2.7倍。

[0036]此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述描述內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

說明書附圖(3)