云南某化工厂历史遗留砷渣处理技术研究

摘 要：本研究以云南某化工厂历史遗留的砷渣为对象，以氧化钙为稳定化药剂，水泥为固化药剂，研究该砷渣处理技术。研究结果表明：当氧化钙用量为30%，水泥用量大于20%时，处理后的砷渣能够达到《危险废物填埋污染控制标准》的要求，为实际工程的实施提供理论与数据的支持。

关键词：砷；稳定化；氧化钙；浸出毒性

中图分类号：X751 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）36-0277-02

我国锑矿大都含有砷，其中砷多以砷黄铁矿形态存在。熔炼锑矿时会产生含砷5～10%的碱性渣。由于砷渣土中的砷以砷酸钠形式存在，剧毒且易溶于水，因此露天存放易污染周边土壤及水体，对环境造成严重危害。

稳定化/固定化技术是一种用于修复重金属污染土壤常用技术[1～2]，尽管稳定化和固定化的原理极为相似，但它们之间仍存在明显的差异，各有侧重[3]，稳定化过程可能不会改变污染土壤的物理特性，固定化过程通常涉及污染土壤力学强度的提升、渗透性的降低以及有害污染物的封装。

稳定化/固化技术是目前治理修复砷污染土壤行之有效的方法，砷稳定化/固定化的关键是选择经济有效的稳定化药剂，目前国内外砷稳定化/固化技术常用的稳定药剂主要有：碱性物质、含硫物质、含铁物质几大类[4]。碱性物质包含较广，氧化钙、碳酸钙等价格低廉的工业石灰常被用作重金属污染土壤的稳定化研究，在砷污染土壤处理中主要是形成一个阻止砷扩散的控制过程。

本实验以云南某化工厂历史遗留砷渣为对象，以氧化钙为稳定化药剂，水泥为固化药剂，研究该砷渣处理技术。通过研究，使得处理后的砷渣能够达到《危险废物填埋污染控制标准》的要求，为修复工程的实施提供支持。

1 实验部分

1.1 分析方法及标准

含砷废渣As浸出浓度的测定参考《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.5-2007）执行；超标判断参考《危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001）。

1.2 实验材料

从云南某化工厂历史遗留砷渣现场的两个渣堆中各取6个点位，进行检测，结果见表1。

2 研究内容及分析

含砷废渣稳定化：

本实验以2号渣堆-3样品为处理对象，选用分析纯氧化钙、水泥作为修复药剂。实验流程如下：

（1）分别称取100g混合样品6份于500mL塑料瓶中，再分别加入30mL去离子水，搅拌均匀；

（2）将10g、15g、20g、25g、30g、40g氧化钙分别加入待测样品中，并根据样品的搅拌难易程度适当加入去离子水，使氧化钙与砷渣充分搅拌混合均匀；

（3）分别称取加入15g水泥各塑料瓶中，充分搅拌10min，养护1d；

（4）参照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ/T299-2007）对稳定化后的含砷污泥进行浸出毒性分析；

（5）使用ICP-OES对As浸出浓度进行测定，并对浸出液pH进行测定，结果如表2所示。

结果表明：氧化钙及水泥复配对含砷污泥有较好的修复效果。当氧化钙用量为40%，水泥用量大于15%，处理后含砷废渣As浸出浓度能够降低至2.5mg/L以下，达到《危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001）规定的2.5mg/L修复目标。但是由于pH值超过填埋标准，拟降低氧化钙的用量，增加水泥的用量以调节pH值。

以2号渣堆-3样品为处理对象，选用分析纯氧化钙、水泥作为修复药剂，实验流程同上。通过实验发现，当氧化钙用量为30%，水泥用量大于20%，处理后含砷废渣As浸出浓度能够降低至2.5mg/L以下，达到《危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001）规定的2.5mg/L修复目标，同时浸出液pH值达到入场填埋要求。

3 结 论

通过对云南某化工厂历史遗留砷渣稳定化研究，发现氧化钙和水泥组合使用，可以作为该砷渣稳定化的修复药剂。当氧化钙用量为30%，水泥用量大于20%时，处理后含砷废渣As浸出浓度及浸出液pH值均能够满足《危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001）标准。

参考文献

[1]Marques A P G C，Rangel A O S S，Castro P M L.Remediation of Heavy Metal Contaminated Soils：An Overview of Site Remediation Techniques. Critical Reviews in Environmental Science and Technology，2011，41（10）： 879～914.

[2]郝汉舟，陈同斌，靳孟贵，etal.重金属污染土壤稳定/固化修复技术研究进展.应用生态学报，2011（03）：816～824.

[3]周启星.污染土壤修复原理与方法.北京：科学出版社，2004，568.

[4]缪德仁.重金属复合污染土壤原位化学稳定化试验研究.中国地质大学（北京），2010.

收稿日期：2018-11-12

作者简介：肖劲光（1982-），男，工程师，研究生，主要从事环境治理与修复（土壤修复、水污染治理）工作。