1.本发明属于生态修复技术领域，特别是涉及一种重金属污染土壤多固废复合稳定剂及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，我国重金属污染事件频繁发生，已严重影响到我国的土壤环境质量和粮食安全”。我国土壤重金属污染来源主要有工业场地搬迁、城市垃圾、污水灌溉、大气中沉降以及废弃物的处置不当等。
3.土壤污染具有成因复杂、污染范围广、治理成本高等特点。因此，土壤重金属污染修复技术的研究备受关注。目前，国内外已有大量有关土壤重金属污染修复技术的报道，主要包括土壤淋洗法回、生物修复法、阻隔填埋法和固化一稳定化法甲，其修复原理包括二种:一是改变.土壤中重金属的形态，使得其在环境中的迁移和生物可利用性降低:二是将重金属从土壤中去除，使其存留浓度达到土壤的允许值。
4.固化-稳定化技术是指向土壤中添加修复药剂，降低重金属在土壤中的迁移和扩散。国际岩土工程师和岩土工程研究人员都密切关注此项技术。在美国，确认为可有效处理57个资源保持与恢复法案(rcra)中所罗列的有害废弃物的最佳处理技术。恢复法案(rcra)中所罗列的有害废弃物的.最佳技术。固化/稳定化技术已成功应用到约24%的专项基金投资的污染场地的修复工程回。在法国，固化/稳定化技术一般用来固化堆弃在固体废弃物填埋场中的工业废料，此外，其也是填埋场中工业废弃物的唯一处理方法。在英国，固化/稳定化技术被指定为工业废弃物和受污染淤泥的处理方法。在日本，将固化/稳定化技术处理污染土壤和固体废弃物作为21世纪环境岩土工.程领域中优先和重点研究课题。但目前国内这项技术还待研究，张丽洁等回研究了糠醛渣、磷矿粉、风化煤3种修复剂对重金属复合污染土壤的固化效果。研究得出，不同修复剂对重金属都有一定的修复作用，但修复剂将会对土壤结构造，成不利的影响。
5.因此，重金属污染土壤的研究重点在于能够开发出一种既环保、经济又易于实施的修复技术。探究不同药剂配比对重金属锑修复效果的影响，并通过项目实施验证其实用性，探索建立一套既满足修复要求又便于施工管理的重金属锑修复施工工艺。


技术实现要素：

6.为了解决上述存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种重金属污染土壤多固废复合稳定剂及其制备方法，发明公开的一种高腐殖酸土壤固化剂有效的解决了含有腐殖酸土壤的固化问题，极大的提高了固化土密实度、强度、耐久性和稳定性等性能指标，具有良好的经济及环境效益。
7.本发明采用的技术方案如下：一种重金属污染土壤多固废复合稳定剂，包括以下重量份的原料：铝渣25-30份、钢渣10-20份、岩粉15-20份、普通硅酸盐水泥10-15份、激发剂6-10份、离子替换剂1-4份、憎
水剂2-4份、缓凝剂5-8份、早强剂1-2份、保强剂2-4份、减水剂0.4-1份、腐殖酸改性剂1-1.5份、稳定剂1-1.5份。
8.进一步的，激发剂为水玻璃、氢氧化钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵中任意一种。
9.进一步的，离子替换剂为硝酸铁、氯化铝、轻烧氧化镁中任意一种。
10.进一步的，早强剂为碳酸氢钾、二乙醇胺、三乙醇胺中任意一种。
11.进一步的，一种重金属污染土壤多固废复合稳定剂的制备方法，包括以下步骤：将权利要求1配比的铝渣、钢渣、岩粉、普通硅酸盐水泥、憎水剂、早强剂、保强剂、稳定剂、腐殖酸改性剂这些固体材料送入球磨机中进行研磨，研磨10min，将取出后粉末混合均匀，将粉末先倒入土壤中，使其与土壤混合均匀后，倒入按权利要求1配比的缓凝剂、减水剂、激发剂、离子替换剂，并进行搅拌，搅拌后进行压实,压实厚度需达到20cm。
12.本发明具有的优点及有益效果：本发明的土壤固化剂施工工艺简单，易于操作，尤其是对于被重金属锑污染的土壤进行修复，起到积极的作用，将一定量的稳定固化剂加入土中混拌均匀，在土壤最佳含水量下压实处理下，即可使被重金属锑污染过的土壤恢复。
13.本发明通过产品中所含有的稳定剂成分硫酸铁对重金属锑进行处理，其机理是硫酸铁对于重金属离子产生沉淀，使其在土壤中无法继续存在，另外在本发明中加入了水泥作为固化剂，会促进对重金属锑的修复效果原因是水泥中的硅酸盐阴离子是以孤立的四面体存在，水化时逐渐连接成二聚物以及名聚物一水化硅酸钙(csh)，同时产生氢氧化钙。csh是一种由不同聚合度的水化物所组成的固体凝胶，是水泥凝结作用的最主要物质，可以对污染物进行物理包封、吸附或化学键合等作用，是重金属离子稳定化的根本保证。
14.本发明的固化剂产品通过添加亚硫酸钠作为腐殖酸改性剂，使土壤中的腐殖酸进行磺化，解觉了腐殖酸对于水泥的抑制效果，从而是水泥对重金属锑的修复效果得以充分发挥。另外在本发明中利用了多种固废进行生产，使一些废料变废为宝，真正实现了人与自然和谐共生的目的，使生态得以修复。
15.综上所述，本发明公开的一种高腐殖酸土壤固化剂有效的解决了含有腐殖酸土壤的固化问题，极大的提高了固化土密实度、强度、耐久性和稳定性等性能指标，具有良好的经济及环境效益。
具体实施方式
16.为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
17.实施例1一种重金属污染土壤多固废复合稳定剂，包括以下重量份的原料：铝渣25份、钢渣15份、岩粉15份、普通硅酸盐水泥15份、激发剂10份、离子替换剂2份、憎水剂4份、缓凝剂8份、早强剂1份、保强剂2份、减水剂0.5份、腐殖酸改性剂1份、稳定剂1.5份。
18.激发剂为水玻璃；离子替换剂为硝酸铁；憎水剂为甲基硅酸钠；缓凝剂为氨基三甲叉膦酸；早强剂为碳酸氢钾；保强剂为珍珠岩；稳定剂为硫酸铁；减水剂为聚羧酸高效减水剂；腐殖酸改性剂为亚硫酸钠。
19.重金属污染土壤多固废复合稳定剂的制备方法包括以下步骤：将铝渣、钢渣、岩
粉、普通硅酸盐水泥、憎水剂、早强剂、保强剂、稳定剂、腐殖酸改性剂这些固体材料送入球磨机中进行研磨，研磨10min，将取出后粉末混合均匀，将粉末先倒入土壤中，使其与土壤混合均匀后，倒入按权利要求1配比的缓凝剂、减水剂、激发剂、离子替换剂，并进行搅拌，搅拌后进行压实,压实厚度需达到20cm,其28d无侧线抗压强度可达到3.05mpa，修复后土壤重金属锑的浸出率浓度低于0.02mg/l,满足修复要求。
20.实施例2重金属污染土壤多固废复合稳定剂包括以下重量份的原料：铝渣30份、钢渣10份、岩粉20份、普通硅酸盐水泥10份、激发剂10份、离子替换剂2份、憎水剂4份、缓凝剂8份、早强剂1份、保强剂2份、减水剂0.5份、腐殖酸改性剂1份、稳定剂1.5份。
21.激发剂为氢氧化钠；离子替换剂为氯化铝；憎水剂为甲基硅酸钠；缓凝剂为氨基三甲叉膦酸；早强剂为碳酸氢钾；保强剂为珍珠岩；稳定剂为硫酸铁；减水剂为聚羧酸高效减水剂；腐殖酸改性剂为亚硫酸钠。
22.重金属污染土壤多固废复合稳定剂的制备方法包括以下步骤：将铝渣、钢渣、岩粉、普通硅酸盐水泥、憎水剂、早强剂、保强剂、稳定剂、腐殖酸改性剂这些固体材料送入球磨机中进行研磨，研磨10min，将取出后粉末混合均匀，将粉末先倒入土壤中，使其与土壤混合均匀后，倒入按权利要求1配比的缓凝剂、减水剂、激发剂、离子替换剂，并进行搅拌，搅拌后进行压实,压实厚度需达到20cm，其28d无侧线抗压强度可达3.21mpa，修复后土壤重金属锑的浸出率浓度低于0.02mg/l,满足修复要求。
23.实施例3重金属污染土壤多固废复合稳定剂包括以下重量份的原料：铝渣25份、钢渣15份、岩粉15份、普通硅酸盐水泥15份、激发剂10份、离子替换剂2份、憎水剂4份、缓凝剂5份、早强剂2份、保强剂4份、减水剂0.5份、腐殖酸改性剂1.5份、稳定剂1份。
24.激发剂为氢氧化钠；离子替换剂为氯化铝；憎水剂为甲基硅酸钠；缓凝剂为氨基三甲叉膦酸；早强剂为碳酸氢钾；保强剂为珍珠岩；稳定剂为硫酸铁；减水剂为聚羧酸高效减水剂；腐殖酸改性剂为亚硫酸钠。
25.重金属污染土壤多固废复合稳定剂的制备方法包括以下步骤：将铝渣、钢渣、岩粉、普通硅酸盐水泥、憎水剂、早强剂、保强剂、稳定剂、腐殖酸改性剂这些固体材料送入球磨机中进行研磨，研磨10min，将取出后粉末混合均匀，将粉末先倒入土壤中，使其与土壤混合均匀后，倒入按权利要求1配比的缓凝剂、减水剂、激发剂、离子替换剂，并进行搅拌，搅拌后进行压实,压实厚度需达到20cm，其28d无侧线抗压强度可达2.96mpa，修复后土壤重金属锑的浸出率浓度低于0.02mg/l,满足修复要求。
26.实施例4一种重金属污染土壤多固废复合稳定剂，包括以下重量份的原料：铝渣25份、钢渣10份、岩粉20份、普通硅酸盐水泥14.5份、激发剂10份、离子替换剂2份、憎水剂4份、缓凝剂8份、早强剂1份、保强剂2份、减水剂0.5份、腐殖酸改性剂1.5份、稳定剂1.5份。
27.激发剂为水玻璃；离子替换剂为硝酸铁；憎水剂为甲基硅酸钠；缓凝剂为氨基三甲叉膦酸；早强剂为碳酸氢钾；保强剂为珍珠岩；稳定剂为硫酸铁；减水剂为聚羧酸高效减水剂；腐殖酸改性剂为亚硫酸钠。
28.一种重金属污染土壤多固废复合稳定剂的制备方法，包括以下步骤：将权利要求1
配比的铝渣、钢渣、岩粉、普通硅酸盐水泥、憎水剂、早强剂、保强剂、稳定剂、腐殖酸改性剂这些固体材料送入球磨机中进行研磨，研磨10min，将取出后粉末混合均匀，将粉末先倒入土壤中，使其与土壤混合均匀后，倒入按权利要求1配比的缓凝剂、减水剂、激发剂、离子替换剂，并进行搅拌，搅拌后进行压实,压实厚度需达到20cm，其28d无侧线抗压强度可达到2.93mpa，修复后土壤重金属锑的浸出率浓度低于0.02mg/l,满足修复要求。
29.上述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。