一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法
一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法。
【背景技术】
[0002] US EPA将水泥基材料固化称为处理有毒有害废物的最佳技术（Gougar et al.， 1996)。在水泥的水化过程中，金属可以通过吸附、化学反应、沉降、离子交换、表面络合等多 种方式与水泥发生反应，最终以氢氧化物或络合物的形式停留在水泥水化产物（如水化硅 酸盐胶体表面上，同时水泥的加入也为重金属提供了碱性环境，抑制了重金属的渗滤。研宄 表明凝胶体-水化硅酸盐胶体C-S-H对重金属有着很强的吸附作用，是水泥固化重金属的 过程的最主要机制（Cullinane et al·，1986) 〇
[0003] 在普通硅酸盐水泥固化过程中，汞对水合过程以及硅酸盐的基质的微孔结构的影 响已有很多研宄。物理沉淀是固定汞最主要的机制，在水泥水合过程中汞会在碱性氢氧化 物溶液中形成HgO红色沉淀而被固化（Ortego et al·，1989 ;McWhinney et al·，1990)。 这使得水泥基的固汞过程中存在很多问题，例如汞在水泥基固化体中有很强烈的挥发趋势 (Hamilton and Bowers，1997)，但是已有研宄证明用物理沉淀封装和化学结合的方法是能 够用于采的固定（Poon and Perry，1987 ;Poon et al.，1986) 〇
[0004] 虽然单独依靠水泥对于固定汞效率不高，但是作为一种应用最多的固定化技术， 水泥基的固化因为其行之有效、安全快速、固化产物稳定并可利用于作为工程构筑物和建 筑物等特点一直被认为是最有应用前景的。在水泥基中加入对汞有吸附性和稳定效果的添 加剂增强其化学稳定化作用的功能，再结合水泥本身的固定化物理封装的效果，水泥固化 对汞的固定效果即可以达到安全排放标准。
[0005] 已经有很多学者研宄了添加一定的稳定化作用的试剂来提高水泥基固定化汞的 效果，如液态硫、二硫代氨基甲酸钠 （Hulet et al.，2001)、铁的木质素的衍生物（Zhuang et al.，2〇〇4)、活性炭（Zhang et al.，2〇〇2)等。Brookhaven National Laboratory(BNL) 在实验室范围进行了污染土壤用水泥基固化汞过程的评价。污染土壤含汞浓度 4000mg · kg_\浸出汞浓度（TCLP)为0. 282mg · L' 土壤被平分为两部分，一部分用液态硫 做稳定化剂使汞TCLP值降低为0. 002mg · Γ1;另一部分用二硫代氨基甲酸钠做稳定化剂， 汞的 TCLP 值降低为 0.013911^.171 (Hulet et al·，2001)。Zhuang 等（2004)应用木质素的 衍生物和水泥来处理汞污染的盐水净化污泥（BPS)，BPS中的总汞浓度500-7000mg ?kg4,主 要是无机采，包括采的氯化物和氢氧化物，固化后的TCLP采浓度大约为200~400 μ g吨' Zhang等用一种相对便宜的活性炭粉末和水泥来固定含汞固体废物，实验中活性炭用CS^ 润后稳定化作用明显增强。模拟废物初始汞浓度为1000 mg · kg'固化处理后都能降低到 限定标准之下（Zhang et al.，2002)。
[0006] 矿物类吸附剂改性一般可分为四类：①酸处理，如用盐酸、硫酸或硝酸处理矿物， 以H+取代矿物结构中的Mg 2+、Ca2+等离子，得到酸改性矿物；②热处理，通过升温脱除矿物吸 附水、结构水等，扩大有效比表面，增加吸附能力；③离子交换，通过与其它金属离子交换改 性，提高物理和化学吸附能力；④纯化，矿物类吸附剂往往都含有杂质，如石英等，通过纯化 去除后能提高有效吸附组分的比例，提高吸附性能。
[0007] 任建莉等（2007)在小型固定床试验台上开展天然沸石、膨润土和硅石及其化学 改性剂作为吸附剂脱除气态汞的试验研宄。经NaCl溶液改性后的钠型沸石对汞的吸附能 力有所提高，但与活性炭相比，还有一定差距。随Hg°入口浓度增加，钠型沸石吸附量增加； 吸附温度升高，其吸附量显著降低，呈现典型的物理吸附特征。Melamed和da Luz (2006)比 较了利用各种工业矿物去除水溶液中的汞的研宄，结果显示沸石具有相对较高去除汞的效 果。能够去除含有1000 ppm的汞溶液，吸附量为10mgHg/g。试验中没有达到最大吸附，实验 表明汞的形态对去除率影响显著。
[0008] Chojnacki等（2004)用天然斜发沸石处理了铜冶炼和精炼厂的含汞废水。实验包 括了吸附机制（吸附还是离子交换）和吸附平衡的研宄。结果表明沸石与汞的反应主要是 离子交换，最大吸附容量是I. 21_〇1 · g'实验室研宄和车间范围内的实验都表明沸石能 够有效去除废水中的汞。试验中沸石预先用〇· Imol · T1HCl或0· Imol · T1NaOH溶液浸泡 活化。Morency (2002)利用一种专属吸附剂提高了沸石对汞的吸附效果，使沸石对气体中汞 的吸附率能达到和活性炭媲美。Kang等（1997)用2mol ^r1NaOH溶液在103°C对韩国斜发 沸石进行1-16个小时不等的处理。处理后的产品用XRD和扫描电镜进行分析，结果显示： 处理过程中大量的Si溶解到溶液中，经过8小时和16小时处理过的斜发沸石的阳离子交 换能力比未处理过的增加了两倍多。Jurng等（2002)考察了沸石、膨润土、活性炭、木材焦 炭对气体汞的吸附。试验用硫浸提过的沸石、膨润土对汞的吸附仍很弱，活性炭、木材焦炭 则效果很好。Haile等（2003)用盐酸巯乙胺（半胱胺盐酸盐）和胱胺二盐酸盐改性的沸石 来吸附溶液中的汞，能够在Cu2+、Ni2+和Zn 2+离子存在下得到对汞的高效选择性去除。
[0009] 水泥固化的缺点主要表现在其固化效率相对较低，固化体中汞有很强的迀移趋 势，尽管国内外许多学者开展了添加稳定化剂到水泥中增强稳定化效果，但是多数采用的 是含硫的化合物或者是液态硫直接添加到水泥中进行固化的研宄。而虽然硫能够与汞形成 硫化汞，降低汞的迀移性，但是研宄表明过量的硫会与汞形成硫酸汞化合物，其迀移趋势明 显增强。因此本文以天然矿物沸石为添加剂进行稳定化处理，矿物改性引入的巯基态的硫， 且含量远低于液态硫，以此解决过量的硫存在下的共浸出性增强的问题。
[0010] 另外一方面，天然沸石的缺点是对汞的吸附容量很低，即使通过HC1、 NaOH(Cho jnacki et al.，2004)或NaCl 溶液（Ricardo, 2006 ;任建莉等，2007)浸泡活化，吸 附能力提高幅度仍然很小，吸附能力仍然很低（任建莉等，2007)。Haile等（Haileet al.， 2003)报道了利用半胱胺盐酸盐改性墨西哥天然沸石，改性以后的沸石吸附汞的能力得到 了提高，但是其所含的巯基含量仍然很低，吸附容量仍偏小。近年来国内外的研宄逐渐发现 通过组装有机集团（如巯基、氨基）到由无机氧化物（如Si02、Al203、黏土或分子筛）组成 的支持体上，可以获得对包括汞在内的重金属离子具有较强选择吸附和分离作用的功能材 料（李爱阳等，2004;胡克伟等，2007;李忠等，2007 ;Scum E，1987)。但是到目前为止利用 巯基自组装作用来改性天然沸石的研宄还未见诸报道，其对汞的吸附能力和吸附机理还没 有研宄，限制了其在含汞废水和固体废弃物治理中的应用。
【发明内容】
[0011] 本发明是为了解决现有方法存在的天然沸石对汞的吸附容量低的问题，而提供一 种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法。
[0012] 本发明的一种用沸石-水泥对含汞废弃物进行固化的方法按以下步骤进行：
[0013] -、向含汞废弃物中加入去离子水和天然沸石，得到混合物，然后调节混合物的pH 值使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得到固体物质和滤液；
[0014] 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg : (40~60)mL ;所述的含 汞废弃物与天然沸石的质量比为10:3 ;
[0015] 二、将步骤一得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥Ilh~13h，然后 加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h~72h， 完成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0016] 步骤一中所述的天然沸石与步骤二中所述的水泥的质量比为3 :7 ;
[0017] 步骤二中所述的去离子水的体积与步骤二中所述的水泥的质量的比为IOmL :7g。
[0018] 本发明的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法按以下步骤进行：
[0019] 一、将天然斜发沸石浸泡于0.1mol · L-1的NaCl溶液中，然后在温度为75~85 °C 的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲 洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后 将得到的固体物质在温度为55~ 65°C下干燥过夜，得到钠型沸石；
[0020] 所述的天然斜发沸石的质量与0.1mol · Γ1的NaCl溶液的体积的比为Ig :IOmL ;
[0021] 二、将步骤一得到的钠型沸石加入到0. 05mol 的半胱胺盐酸盐溶液中，在温度 为75~85°C的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水 反复冲洗，冲洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停 止冲洗，然后将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到巯基改性沸石；
[0022] 所述的钠型沸石的质量与0. 05mol · Γ1的半胱胺盐酸盐溶液的体积的比为Ig : IOmL ；
[0023] 三、向含汞废弃物中加入去离子水和步骤二得到的巯基改性沸石，得到混合物，然 后调节混合物的pH值使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得 到固体物质和滤液；
[0024] 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg : (40~60)mL ;所述的含 汞废弃物与巯基改性沸石的质量比为5 :1 ;
[0025] 四、将步骤三得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥，干燥Ilh~13h， 然后加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h，完 成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0026] 步骤三中所述的巯基改性沸石与步骤四中所述的水泥的质量比为1 :5 ;
[0027] 步骤四中所述的去离子水的体积与步骤四中所述的水泥的质量的比为IOmL: IOgo
[0028] 本发明的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法按以下步骤进行：
[0029] -、将天然斜发沸石浸泡于0.1mol · L-1的HCl溶液中，然后在温度为75~85°C 的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲 洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后 将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到氢型沸石；
[0030] 所述的天然斜发沸石的质量与0.1mol · Γ1的HCl溶液的体积的比为Ig :IOmL ;
[0031] 二、将步骤一得到的氢型沸石和3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到无水甲苯中，在 温度为105~115°C下回流9h~llh，得到混合液，然后将混合液进行离心，再过滤，然后用 甲苯洗涤过滤后得到的固体物质，再用乙醇洗涤，然后采用索氏提取法用乙醇洗脱48h去 除有机硅烷，最后用蒸馏水洗涤，然后将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜， 得到疏基功能化沸石；
[0032] 所述的氢型沸石与3-巯基丙基三甲氧基硅烷的质量为1 :1 ;
[0033] 所述的氢型沸石的质量与无水甲苯的体积的比为Ih :50mL ;
[0034] 所述的无水甲苯与甲苯的体积比为1:1 ;
[0035] 所述的无水甲苯与洗涤用乙醇的体积比为1:1 ;
[0036] 所述的无水甲苯与洗脱用乙醇的体积比为1:1 ;
[0037] 三、向含汞废弃物中加入去离子水和步骤二得到的巯基功能化沸石，得到混合物， 然后调节混合物的pH值使混合物的pH值为5. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤， 得到固体物质和滤液；
[0038] 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg : (40~60)mL ;所述的含 采废弃物与疏基功能化沸石的质量比为20 :1 ;
[0039] 四、将步骤三得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥，干燥Ilh~13h， 然后加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h，完 成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0040] 步骤三中所述的巯基功能化沸石与步骤四中所述的水泥的质量比为1 :15 ;
[0041] 步骤四中所述的去离子水的体积与步骤四中所述的水泥的质量的比为50mL :7g。
[0042] 本发明的有益效果：
[0043] 本发明的方法以天然矿物沸石为添加剂进行稳定化处理，矿物改性引入的巯基态 的硫，且含量远低于液态硫，解决了过量的硫存在下的共浸出性增强的问题，同时本发明的 方法利用巯基自组装作用来改性天然沸石，对汞的吸附容量显著提高，三种沸石作稳定化 剂固化/稳定实际含汞废物的稳定化效率都很高，达到90%以上。
【附图说明】
[0044] 图1为沸石-水泥对含汞废弃物进行固化的效果柱形图；其中1为对照组，2为试 验一、3为试验二，4为试验三。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0045] 一：本实施方式的一种用沸石-水泥对含汞废弃物进行固化的方法 按以下步骤进行：
[0046] 一、向含汞废弃物中加入去离子水和天然沸石，得到混合物，然后调节混合物的pH 值使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得到固体物质和滤液；
[0047] 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg : (40~60)mL ;所述的含 汞废弃物与天然沸石的质量比为10:3 ;
[0048] 二、将步骤一得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥Ilh~13h，然后 加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h~72h， 完成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0049] 步骤一中所述的天然沸石与步骤二中所述的水泥的质量比为3 :7 ;
[0050] 步骤二中所述的去离子水的体积与步骤二中所述的水泥的质量的比为IOmL :7g。
[0051] 本实施方式的方法以天然矿物沸石为添加剂进行稳定化处理，矿物改性引入的巯 基态的硫，且含量远低于液态硫，解决了过量的硫存在下的共浸出性增强的问题，同时本实 施方式的方法利用巯基自组装作用来改性天然沸石，对汞的吸附容量显著提高，作稳定化 剂固化/稳定化处理实际含汞废物的稳定化效率很高，达到90%以上。
【具体实施方式】 [0052] 二：本实施方式与一不同的是：步骤一中采用 0· Imol吨―1的HNO 3和0· Imol · L ―1的NaOH溶液调节混合物的pH值。其他步骤及参数与具 体实施方式一相同。
【具体实施方式】 [0053] 三：本实施方式与一或二不同的是：步骤一中所述的 含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为l〇g :50mL。其他步骤及参数与 一或二相同。
[0054]
【具体实施方式】四：本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是：步骤二中将 步骤一得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥12h。其他步骤及参数与【具体实施方式】 一至三之--至三之一相同。
【具体实施方式】 [0055] 五：本实施方式的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的 方法按以下步骤进行：
[0056] -、将天然斜发沸石浸泡于0.1mol · L-1的NaCl溶液中，然后在温度为75~85 °C 的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲 洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后 将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到钠型沸石；
[0057] 所述的天然斜发沸石的质量与0.1mol · Γ1的NaCl溶液的体积的比为Ig :IOmL ;
[0058] 二、将步骤一得到的钠型沸石加入到0. 05mol 的半胱胺盐酸盐溶液中，在温度 为75~85°C的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水 反复冲洗，冲洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停 止冲洗，然后将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到巯基改性沸石；
[0059] 所述的钠型沸石的质量与0. 05mol · Γ1的半胱胺盐酸盐溶液的体积的比为Ig : IOmL ；
[0060] 三、向含汞废弃物中加入去离子水和步骤二得到的巯基改性沸石，得到混合物，然 后调节混合物的pH值使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得 到固体物质和滤液；
[0061] 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg : (40~60)mL ;所述的含 汞废弃物与巯基改性沸石的质量比为5 :1 ;
[0062] 四、将步骤三得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥，干燥Ilh~13h， 然后加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h，完 成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0063] 步骤三中所述的巯基改性沸石与步骤四中所述的水泥的质量比为I :5 ;
[0064] 步骤四中所述的去离子水的体积 与步骤四中所述的水泥的质量的比为IOmL: IOgo
[0065] 本实施方式的方法以天然矿物沸石为添加剂进行稳定化处理，矿物改性引入的巯 基态的硫，且含量远低于液态硫，解决了过量的硫存在下的共浸出性增强的问题，同时本实 施方式的方法利用巯基自组装作用来改性天然沸石，对汞的吸附容量显著提高，作稳定化 剂固化/稳定化处理实际含汞废物的稳定化效率很高，达到90%以上。
【具体实施方式】 [0066] 六：本实施方式与五不同的是：步骤三中所述的含汞 废弃物的质量与去离子水的体积的比为l〇g :50mL。其他步骤及参数与五相 同。
【具体实施方式】 [0067] 七：本实施方式与五或六不同的是：步骤四中将步骤 三得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥，干燥12h。其他步骤及参数与具体实施方 式五或六相同。
【具体实施方式】 [0068] 八：本实施方式的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的 方法按以下步骤进行：
[0069] -、将天然斜发沸石浸泡于0.1mol · Γ1的HCl溶液中，然后在温度为75~85°C 的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲 洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后 将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到氢型沸石；
[0070] 所述的天然斜发沸石的质量与0.1mol · Γ1的HCl溶液的体积的比为Ig :IOmL ;
[0071] 二、将步骤一得到的氢型沸石和3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到无水甲苯中，在 温度为105~115°C下回流9h~llh，得到混合液，然后将混合液进行离心，再过滤，然后用 甲苯洗涤过滤后得到的固体物质，再用乙醇洗涤，然后采用索氏提取法用乙醇洗脱48h去 除有机硅烷，最后用蒸馏水洗涤，然后将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜， 得到疏基功能化沸石；
[0072] 所述的氢型沸石与3-巯基丙基三甲氧基硅烷的质量为1 :1 ;
[0073] 所述的氢型沸石的质量与无水甲苯的体积的比为Ih :50mL ;
[0074] 所述的无水甲苯与甲苯的体积比为I: 1 ;
[0075] 所述的无水甲苯与洗涤用乙醇的体积比为1:1 ;
[0076] 所述的无水甲苯与洗脱用乙醇的体积比为1:1 ;
[0077] 三、向含汞废弃物中加入去离子水和步骤二得到的巯基功能化沸石，得到混合物， 然后调节混合物的pH值使混合物的pH值为5. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤， 得到固体物质和滤液；
[0078] 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg : (40~60)mL ;所述的含 采废弃物与疏基功能化沸石的质量比为20 :1 ;
[0079] 四、将步骤三得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥，干燥Ilh~13h， 然后加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h，完 成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0080] 步骤三中所述的巯基功能化沸石与步骤四中所述的水泥的质量比为1 :15 ;
[0081] 步骤四中所述的去离子水的体积与步骤四中所述的水泥的质量的比为50mL :7g。
[0082] 本实施方式的方法以天然矿物沸石为添加剂进行稳定化处理，矿物改性引入的巯 基态的硫，且含量远低于液态硫，解决了过量的硫存在下的共浸出性增强的问题，同时本实 施方式的方法利用巯基自组装作用来改性天然沸石，对汞的吸附容量显著提高，作稳定化 剂固化/稳定化处理实际含汞废物的稳定化效率很高，达到90%以上。
【具体实施方式】 [0083] 九：本实施方式与八不同的是：步骤三中所述的含汞 废弃物的质量与去离子水的体积的比为l〇g :50mL。其他步骤及参数与八相 同。
【具体实施方式】 [0084] 十：本实施方式与八或九不同的是：步骤四中将步骤 三得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥，干燥12h。其他步骤及参数与具体实施方 式八或九相同。
[0085] 用以下试验验证本发明的有益效果：
[0086] 试验一、本试验的一种用沸石-水泥对含汞废弃物进行固化的方法按以下步骤进 行：
[0087] -、向IOg含汞废弃物中加入50mL去离子水和3g天然沸石，得到混合物，然后调 节混合物的pH值，使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡24h，然后离心过滤，得到固体物 质和滤液；
[0088] 二、将步骤一得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥，干燥12h，然后加入7g 水泥，再加入IOmL去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置36h，完成 沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0089] 步骤一中采用0.1mol · Γ1的HNO 3和0.1mol ·厂1的NaOH溶液调节混合物的pH 值。
[0090] 试验二、本试验的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法按以下步 骤进行：
[0091] 一、将IOg天然斜发沸石浸泡于IOOmL的0· Imol吨―1的NaCl溶液中，然后在温度 为80°C的条件下加热24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗， 冲洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然 后将得到的固体物质在温度为60°C下干燥过夜，得到钠型沸石；
[0092] 二、将IOg步骤一得到的钠型沸石加入到IOOmL的0. 05mol · Γ1的半胱胺盐酸盐 溶液中，在温度为80 °C的条件下加热24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离 子水反复冲洗，冲洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀 时停止冲洗，然后将得到的固体物质在温度为60°C下干燥过夜，得到巯基改性沸石；
[0093] 三、向IOg含汞废弃物中加入50mL去离子水和2g步骤二得到的巯基改性沸石，得 到混合物，然后调节混合物的pH值使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡24h，然后离心过 滤，得到固体物质和滤液；
[0094] 步骤三中采用0· Imol · Γ1的HNO 3和0· Imol · L4的NaOH调节混合物的pH值； [0095] 四、将步骤三得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥，干燥12h，然后加入 IOg水泥，再加入IOmL去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置36h，完 成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化。
[0096] 试验三、本试验的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法按以下步 骤进行：
[0097] -、将IOg天然斜发沸石浸泡于IOOmL的0.1mol七1的HCl溶液中，然后在温度为 80°C的条件下加热24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲洗 得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后将 得到的固体物质在温度为60°C下干燥过夜，得到氢型沸石；
[0098] 二、将IOg步骤一得到的氢型沸石和IOg的3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到 250mL无水甲苯中，在温度为IKTC下回流10h，得到混合液，然后将混合液进行离心，再过 滤，然后用250mL甲苯洗涤过滤后得到的固体物质，再用250mL乙醇洗涤，然后采用索氏提 取法用250mL乙醇洗脱48h去除有机硅烷，最后用蒸馏水洗涤，然后将得到的固体物质在温 度为60°C下干燥过夜，得到巯基功能化沸石；
[0099] 三、向IOg含汞废弃物中加入50mL去离子水和0. 5g步骤二得到的巯基功能化沸 石，得到混合物，然后调节混合物的pH值使混合物的pH值为5. 0,在室温下振荡24h，然后 离心过滤，得到固体物质和滤液；
[0100] 四、将步骤三得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥12h，然后加入7g水泥， 再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置36h，完成沸石-水泥 对含汞废弃物中汞的固化，得到固化体。
[0101] (一）对试验一至试验三所述方法进行固化性能的检测，过程如下：
[0102] 采用含汞污泥原样作为对照组
[0103] 一、分别采用试验一、试验二和试验三的方法处理四种样品，样品A :含汞 IOOmg · kg4的污泥；样品B :含采420mg · kg η的污泥；样品C :含采650mg · kg η的污泥；样 品D :含采1600mg · kg_1的污泥；
[0104] 二、分别将试验一、试验二和试验三得到的固化体放置Id后脱模，5d后粉碎到小 于粒径9. 5mm的颗粒，根据（GB 5085. 3-2007)做毒性浸出实验；
[0105] 实验参数为：按照固液比lg: IOmL向粉碎后的固化体中加入由硫酸和硝酸混合液 配制成的pH为3. 20±0. 05的浸提液，调节转速为30±2r .rnirT1 ,于温度为23±2°C下翻转 振荡18±2h后，离心测定上清液中汞浓度，固化体浸出汞浓度来综合评价沸石对汞的固化 /稳定化效果。
[0106] 结论：得到沸石对汞的固化/稳定化效果的柱形图，如图1所示，图1中1为对照 组，2为试验一、3为试验二，4为试验三。
[0107] 从图1可以看出，三种沸石作稳定化剂都能够显著降低实际样品中汞的浸出 性，减弱其迀移能力。利用三种沸石作稳定化剂处理四种实际样品，含汞420mg · kg4和 650mg · kg4的污泥以及含采IOOmg · kg η的矿澄固化体浸出采浓度都低于国家标准规定的 0. lmg·!/1的限值，达到了安全处置的标准要求。虽然固化/稳定化处理含汞1600mg*kg4 污泥时，只有巯基功能化沸石作稳定化剂的固化体浸出汞达到了安全标准，但是采用天然 沸石作稳定化剂时固化体浸出汞浓度降低到〇. 5mg · Γ1以下，采用巯基改性沸石作稳定化 剂时降低到〇. 2mg · Γ1以下，相比废物原样的浸出汞浓度显著降低。
[0108] 三种沸石样品作稳定化剂的稳定化作用顺序是巯基功能化沸石强于巯基改性沸 石，巯基改性沸石强于天然沸石；与三者对汞的吸附能力相一致。
[0109] 计算试验一至试验三中所述的三种沸石样品作稳定化剂固化/稳定化处理实际 废物样品的稳定化效率，结果见表1。
[0110] 由表1可以看出，三种沸石作稳定化剂固化/稳定化处理实际含汞废物的稳定化 效率都很高，达到90%以上。
[0111] 表1试验一至试验三中所述的三种沸石样品作稳定化剂固化/稳定化实际样品的 处理结果
[0112]
【主权项】
1. 一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特征在于一种用沸石-水 泥对含汞废弃物进行固化的方法按以下步骤进行： 一、向含汞废弃物中加入去离子水和天然沸石，得到混合物，然后调节混合物的PH值 使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得到固体物质和滤液； 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg: (40~60)mL;所述的含汞废 弃物与天然沸石的质量比为10:3; 二、 将步骤一得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥Ilh~13h，然后加入 水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h~72h，完成 沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化； 步骤一中所述的天然沸石与步骤二中所述的水泥的质量比为3 :7; 步骤二中所述的去离子水的体积与步骤二中所述的水泥的质量的比为IOmL:7g。2. 根据权利要求1所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤一中采用〇?Imol?I71的HNO3和0?Imol?L的NaOH溶液调节混合物的pH值。3. 根据权利要求1所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤一中所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg:50mL。4. 根据权利要求1所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤二中将步骤一得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥12h。5. -种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特征在于一种用沸石-水 泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法按以下步骤进行： 一、 将天然斜发沸石浸泡于〇.Imol?I71的NaCl溶液中，然后在温度为75~85°C的条 件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲洗得 到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后将得 到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到钠型沸石； 所述的天然斜发沸石的质量与〇.Imol?I71的NaCl溶液的体积的比为Ig:IOmL; 二、 将步骤一得到的钠型沸石加入到0. 05mol?I71的半胱胺盐酸盐溶液中，在温度为 75~85°C的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反 复冲洗，冲洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止 冲洗，然后将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到巯基改性沸石； 所述的钠型沸石的质量与〇. 〇5mol?I71的半胱胺盐酸盐溶液的体积的比为Ig:IOmL; 三、 向含汞废弃物中加入去离子水和步骤二得到的巯基改性沸石，得到混合物，然后调 节混合物的pH值使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得到固 体物质和滤液； 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg: (40~60)mL;所述的含汞废 弃物与巯基改性沸石的质量比为5 :1; 四、 将步骤三得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥，干燥Ilh~13h，然后 加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h，完成沸 石-水泥对含汞废弃物中汞的固化； 步骤三中所述的巯基改性沸石与步骤四中所述的水泥的质量比为1 :5; 步骤四中所述的去离子水的体积与步骤四中所述的水泥的质量的比为IOmL:10g。6. 根据权利要求4所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤三中所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg:50mL。7. 根据权利要求4所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤四中将步骤三得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥，干燥12h。8. -种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特征在于一种用沸石-水 泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法按以下步骤进行： 一、 将天然斜发沸石浸泡于〇.Imol?I71的HCl溶液中，然后在温度为75~85°C的条 件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲洗得 到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后将得 到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到氢型沸石； 所述的天然斜发沸石的质量与〇.Imol?I71的HCl溶液的体积的比为Ig:IOmL; 二、 将步骤一得到的氢型沸石和3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到无水甲苯中，在温度 为105~115°C下回流9h~llh，得到混合液，然后将混合液进行离心，再过滤，然后用甲苯 洗涤过滤后得到的固体物质，再用乙醇洗涤，然后采用索氏提取法用乙醇洗脱48h去除有 机硅烷，最后用蒸馏水洗涤，然后将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到 疏基功能化沸石； 所述的氢型沸石与3-巯基丙基三甲氧基硅烷的质量为1 :1 ; 所述的氢型沸石的质量与无水甲苯的体积的比为Ih:50mL; 所述的无水甲苯与甲苯的体积比为1:1 ; 所述的无水甲苯与洗涤用乙醇的体积比为1:1 ; 所述的无水甲苯与洗脱用乙醇的体积比为1:1 ; 三、 向含汞废弃物中加入去离子水和步骤二得到的巯基功能化沸石，得到混合物，然后 调节混合物的pH值使混合物的pH值为5. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得到 固体物质和滤液； 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg: (40~60)mL;所述的含汞废 弃物与疏基功能化沸石的质量比为20 :1 ; 四、 将步骤三得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥，干燥Ilh~13h，然后 加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h，完成沸 石-水泥对含汞废弃物中汞的固化； 步骤三中所述的巯基功能化沸石与步骤四中所述的水泥的质量比为1 :15 ; 步骤四中所述的去离子水的体积与步骤四中所述的水泥的质量的比为50mL:7g。9. 根据权利要求8所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤三中所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg:50mL。10. 根据权利要求8所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤四中将步骤三得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥，干燥12h。
【专利摘要】一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法。本发明涉及一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法。本发明是为了解决现有方法存在的天然沸石对汞的吸附容量低的问题。方法：含汞废物中加入去离子水和沸石，调整pH保持为6.0，在室温下振荡离心过滤，固体部分干燥后加入水泥，用去离子水混合均匀，浇注到模子中在室温下进行养护，固化体脱模后粉碎，加入由硫酸和硝酸混合液配制成的pH为3.20±0.05的浸提液，调节转速，翻转振荡，离心测定上清液中汞浓度。获得固化体浸出汞浓度来综合评价沸石对汞的固化/稳定化效果。
【IPC分类】B09B3/00
【公开号】CN104889133
【申请号】CN201510236290
【发明人】郑娜, 刘景双, 张少庆, 张新艳, 王起超
【申请人】中国科学院东北地理与农业生态研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月11日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法。
【背景技术】
[0002] US EPA将水泥基材料固化称为处理有毒有害废物的最佳技术（Gougar et al.， 1996)。在水泥的水化过程中，金属可以通过吸附、化学反应、沉降、离子交换、表面络合等多 种方式与水泥发生反应，最终以氢氧化物或络合物的形式停留在水泥水化产物（如水化硅 酸盐胶体表面上，同时水泥的加入也为重金属提供了碱性环境，抑制了重金属的渗滤。研宄 表明凝胶体-水化硅酸盐胶体C-S-H对重金属有着很强的吸附作用，是水泥固化重金属的 过程的最主要机制（Cullinane et al·，1986) 〇
[0003] 在普通硅酸盐水泥固化过程中，汞对水合过程以及硅酸盐的基质的微孔结构的影 响已有很多研宄。物理沉淀是固定汞最主要的机制，在水泥水合过程中汞会在碱性氢氧化 物溶液中形成HgO红色沉淀而被固化（Ortego et al·，1989 ;McWhinney et al·，1990)。 这使得水泥基的固汞过程中存在很多问题，例如汞在水泥基固化体中有很强烈的挥发趋势 (Hamilton and Bowers，1997)，但是已有研宄证明用物理沉淀封装和化学结合的方法是能 够用于采的固定（Poon and Perry，1987 ;Poon et al.，1986) 〇
[0004] 虽然单独依靠水泥对于固定汞效率不高，但是作为一种应用最多的固定化技术， 水泥基的固化因为其行之有效、安全快速、固化产物稳定并可利用于作为工程构筑物和建 筑物等特点一直被认为是最有应用前景的。在水泥基中加入对汞有吸附性和稳定效果的添 加剂增强其化学稳定化作用的功能，再结合水泥本身的固定化物理封装的效果，水泥固化 对汞的固定效果即可以达到安全排放标准。
[0005] 已经有很多学者研宄了添加一定的稳定化作用的试剂来提高水泥基固定化汞的 效果，如液态硫、二硫代氨基甲酸钠 （Hulet et al.，2001)、铁的木质素的衍生物（Zhuang et al.，2〇〇4)、活性炭（Zhang et al.，2〇〇2)等。Brookhaven National Laboratory(BNL) 在实验室范围进行了污染土壤用水泥基固化汞过程的评价。污染土壤含汞浓度 4000mg · kg_\浸出汞浓度（TCLP)为0. 282mg · L' 土壤被平分为两部分，一部分用液态硫 做稳定化剂使汞TCLP值降低为0. 002mg · Γ1;另一部分用二硫代氨基甲酸钠做稳定化剂， 汞的 TCLP 值降低为 0.013911^.171 (Hulet et al·，2001)。Zhuang 等（2004)应用木质素的 衍生物和水泥来处理汞污染的盐水净化污泥（BPS)，BPS中的总汞浓度500-7000mg ?kg4,主 要是无机采，包括采的氯化物和氢氧化物，固化后的TCLP采浓度大约为200~400 μ g吨' Zhang等用一种相对便宜的活性炭粉末和水泥来固定含汞固体废物，实验中活性炭用CS^ 润后稳定化作用明显增强。模拟废物初始汞浓度为1000 mg · kg'固化处理后都能降低到 限定标准之下（Zhang et al.，2002)。
[0006] 矿物类吸附剂改性一般可分为四类：①酸处理，如用盐酸、硫酸或硝酸处理矿物， 以H+取代矿物结构中的Mg 2+、Ca2+等离子，得到酸改性矿物；②热处理，通过升温脱除矿物吸 附水、结构水等，扩大有效比表面，增加吸附能力；③离子交换，通过与其它金属离子交换改 性，提高物理和化学吸附能力；④纯化，矿物类吸附剂往往都含有杂质，如石英等，通过纯化 去除后能提高有效吸附组分的比例，提高吸附性能。
[0007] 任建莉等（2007)在小型固定床试验台上开展天然沸石、膨润土和硅石及其化学 改性剂作为吸附剂脱除气态汞的试验研宄。经NaCl溶液改性后的钠型沸石对汞的吸附能 力有所提高，但与活性炭相比，还有一定差距。随Hg°入口浓度增加，钠型沸石吸附量增加； 吸附温度升高，其吸附量显著降低，呈现典型的物理吸附特征。Melamed和da Luz (2006)比 较了利用各种工业矿物去除水溶液中的汞的研宄，结果显示沸石具有相对较高去除汞的效 果。能够去除含有1000 ppm的汞溶液，吸附量为10mgHg/g。试验中没有达到最大吸附，实验 表明汞的形态对去除率影响显著。
[0008] Chojnacki等（2004)用天然斜发沸石处理了铜冶炼和精炼厂的含汞废水。实验包 括了吸附机制（吸附还是离子交换）和吸附平衡的研宄。结果表明沸石与汞的反应主要是 离子交换，最大吸附容量是I. 21_〇1 · g'实验室研宄和车间范围内的实验都表明沸石能 够有效去除废水中的汞。试验中沸石预先用〇· Imol · T1HCl或0· Imol · T1NaOH溶液浸泡 活化。Morency (2002)利用一种专属吸附剂提高了沸石对汞的吸附效果，使沸石对气体中汞 的吸附率能达到和活性炭媲美。Kang等（1997)用2mol ^r1NaOH溶液在103°C对韩国斜发 沸石进行1-16个小时不等的处理。处理后的产品用XRD和扫描电镜进行分析，结果显示： 处理过程中大量的Si溶解到溶液中，经过8小时和16小时处理过的斜发沸石的阳离子交 换能力比未处理过的增加了两倍多。Jurng等（2002)考察了沸石、膨润土、活性炭、木材焦 炭对气体汞的吸附。试验用硫浸提过的沸石、膨润土对汞的吸附仍很弱，活性炭、木材焦炭 则效果很好。Haile等（2003)用盐酸巯乙胺（半胱胺盐酸盐）和胱胺二盐酸盐改性的沸石 来吸附溶液中的汞，能够在Cu2+、Ni2+和Zn 2+离子存在下得到对汞的高效选择性去除。
[0009] 水泥固化的缺点主要表现在其固化效率相对较低，固化体中汞有很强的迀移趋 势，尽管国内外许多学者开展了添加稳定化剂到水泥中增强稳定化效果，但是多数采用的 是含硫的化合物或者是液态硫直接添加到水泥中进行固化的研宄。而虽然硫能够与汞形成 硫化汞，降低汞的迀移性，但是研宄表明过量的硫会与汞形成硫酸汞化合物，其迀移趋势明 显增强。因此本文以天然矿物沸石为添加剂进行稳定化处理，矿物改性引入的巯基态的硫， 且含量远低于液态硫，以此解决过量的硫存在下的共浸出性增强的问题。
[0010] 另外一方面，天然沸石的缺点是对汞的吸附容量很低，即使通过HC1、 NaOH(Cho jnacki et al.，2004)或NaCl 溶液（Ricardo, 2006 ;任建莉等，2007)浸泡活化，吸 附能力提高幅度仍然很小，吸附能力仍然很低（任建莉等，2007)。Haile等（Haileet al.， 2003)报道了利用半胱胺盐酸盐改性墨西哥天然沸石，改性以后的沸石吸附汞的能力得到 了提高，但是其所含的巯基含量仍然很低，吸附容量仍偏小。近年来国内外的研宄逐渐发现 通过组装有机集团（如巯基、氨基）到由无机氧化物（如Si02、Al203、黏土或分子筛）组成 的支持体上，可以获得对包括汞在内的重金属离子具有较强选择吸附和分离作用的功能材 料（李爱阳等，2004;胡克伟等，2007;李忠等，2007 ;Scum E，1987)。但是到目前为止利用 巯基自组装作用来改性天然沸石的研宄还未见诸报道，其对汞的吸附能力和吸附机理还没 有研宄，限制了其在含汞废水和固体废弃物治理中的应用。
【发明内容】
[0011] 本发明是为了解决现有方法存在的天然沸石对汞的吸附容量低的问题，而提供一 种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法。
[0012] 本发明的一种用沸石-水泥对含汞废弃物进行固化的方法按以下步骤进行：
[0013] -、向含汞废弃物中加入去离子水和天然沸石，得到混合物，然后调节混合物的pH 值使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得到固体物质和滤液；
[0014] 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg : (40~60)mL ;所述的含 汞废弃物与天然沸石的质量比为10:3 ;
[0015] 二、将步骤一得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥Ilh~13h，然后 加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h~72h， 完成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0016] 步骤一中所述的天然沸石与步骤二中所述的水泥的质量比为3 :7 ;
[0017] 步骤二中所述的去离子水的体积与步骤二中所述的水泥的质量的比为IOmL :7g。
[0018] 本发明的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法按以下步骤进行：
[0019] 一、将天然斜发沸石浸泡于0.1mol · L-1的NaCl溶液中，然后在温度为75~85 °C 的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲 洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后 将得到的固体物质在温度为55~ 65°C下干燥过夜，得到钠型沸石；
[0020] 所述的天然斜发沸石的质量与0.1mol · Γ1的NaCl溶液的体积的比为Ig :IOmL ;
[0021] 二、将步骤一得到的钠型沸石加入到0. 05mol 的半胱胺盐酸盐溶液中，在温度 为75~85°C的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水 反复冲洗，冲洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停 止冲洗，然后将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到巯基改性沸石；
[0022] 所述的钠型沸石的质量与0. 05mol · Γ1的半胱胺盐酸盐溶液的体积的比为Ig : IOmL ；
[0023] 三、向含汞废弃物中加入去离子水和步骤二得到的巯基改性沸石，得到混合物，然 后调节混合物的pH值使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得 到固体物质和滤液；
[0024] 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg : (40~60)mL ;所述的含 汞废弃物与巯基改性沸石的质量比为5 :1 ;
[0025] 四、将步骤三得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥，干燥Ilh~13h， 然后加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h，完 成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0026] 步骤三中所述的巯基改性沸石与步骤四中所述的水泥的质量比为1 :5 ;
[0027] 步骤四中所述的去离子水的体积与步骤四中所述的水泥的质量的比为IOmL: IOgo
[0028] 本发明的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法按以下步骤进行：
[0029] -、将天然斜发沸石浸泡于0.1mol · L-1的HCl溶液中，然后在温度为75~85°C 的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲 洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后 将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到氢型沸石；
[0030] 所述的天然斜发沸石的质量与0.1mol · Γ1的HCl溶液的体积的比为Ig :IOmL ;
[0031] 二、将步骤一得到的氢型沸石和3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到无水甲苯中，在 温度为105~115°C下回流9h~llh，得到混合液，然后将混合液进行离心，再过滤，然后用 甲苯洗涤过滤后得到的固体物质，再用乙醇洗涤，然后采用索氏提取法用乙醇洗脱48h去 除有机硅烷，最后用蒸馏水洗涤，然后将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜， 得到疏基功能化沸石；
[0032] 所述的氢型沸石与3-巯基丙基三甲氧基硅烷的质量为1 :1 ;
[0033] 所述的氢型沸石的质量与无水甲苯的体积的比为Ih :50mL ;
[0034] 所述的无水甲苯与甲苯的体积比为1:1 ;
[0035] 所述的无水甲苯与洗涤用乙醇的体积比为1:1 ;
[0036] 所述的无水甲苯与洗脱用乙醇的体积比为1:1 ;
[0037] 三、向含汞废弃物中加入去离子水和步骤二得到的巯基功能化沸石，得到混合物， 然后调节混合物的pH值使混合物的pH值为5. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤， 得到固体物质和滤液；
[0038] 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg : (40~60)mL ;所述的含 采废弃物与疏基功能化沸石的质量比为20 :1 ;
[0039] 四、将步骤三得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥，干燥Ilh~13h， 然后加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h，完 成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0040] 步骤三中所述的巯基功能化沸石与步骤四中所述的水泥的质量比为1 :15 ;
[0041] 步骤四中所述的去离子水的体积与步骤四中所述的水泥的质量的比为50mL :7g。
[0042] 本发明的有益效果：
[0043] 本发明的方法以天然矿物沸石为添加剂进行稳定化处理，矿物改性引入的巯基态 的硫，且含量远低于液态硫，解决了过量的硫存在下的共浸出性增强的问题，同时本发明的 方法利用巯基自组装作用来改性天然沸石，对汞的吸附容量显著提高，三种沸石作稳定化 剂固化/稳定实际含汞废物的稳定化效率都很高，达到90%以上。
【附图说明】
[0044] 图1为沸石-水泥对含汞废弃物进行固化的效果柱形图；其中1为对照组，2为试 验一、3为试验二，4为试验三。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0045] 一：本实施方式的一种用沸石-水泥对含汞废弃物进行固化的方法 按以下步骤进行：
[0046] 一、向含汞废弃物中加入去离子水和天然沸石，得到混合物，然后调节混合物的pH 值使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得到固体物质和滤液；
[0047] 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg : (40~60)mL ;所述的含 汞废弃物与天然沸石的质量比为10:3 ;
[0048] 二、将步骤一得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥Ilh~13h，然后 加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h~72h， 完成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0049] 步骤一中所述的天然沸石与步骤二中所述的水泥的质量比为3 :7 ;
[0050] 步骤二中所述的去离子水的体积与步骤二中所述的水泥的质量的比为IOmL :7g。
[0051] 本实施方式的方法以天然矿物沸石为添加剂进行稳定化处理，矿物改性引入的巯 基态的硫，且含量远低于液态硫，解决了过量的硫存在下的共浸出性增强的问题，同时本实 施方式的方法利用巯基自组装作用来改性天然沸石，对汞的吸附容量显著提高，作稳定化 剂固化/稳定化处理实际含汞废物的稳定化效率很高，达到90%以上。
【具体实施方式】 [0052] 二：本实施方式与一不同的是：步骤一中采用 0· Imol吨―1的HNO 3和0· Imol · L ―1的NaOH溶液调节混合物的pH值。其他步骤及参数与具 体实施方式一相同。
【具体实施方式】 [0053] 三：本实施方式与一或二不同的是：步骤一中所述的 含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为l〇g :50mL。其他步骤及参数与 一或二相同。
[0054]
【具体实施方式】四：本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是：步骤二中将 步骤一得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥12h。其他步骤及参数与【具体实施方式】 一至三之--至三之一相同。
【具体实施方式】 [0055] 五：本实施方式的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的 方法按以下步骤进行：
[0056] -、将天然斜发沸石浸泡于0.1mol · L-1的NaCl溶液中，然后在温度为75~85 °C 的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲 洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后 将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到钠型沸石；
[0057] 所述的天然斜发沸石的质量与0.1mol · Γ1的NaCl溶液的体积的比为Ig :IOmL ;
[0058] 二、将步骤一得到的钠型沸石加入到0. 05mol 的半胱胺盐酸盐溶液中，在温度 为75~85°C的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水 反复冲洗，冲洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停 止冲洗，然后将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到巯基改性沸石；
[0059] 所述的钠型沸石的质量与0. 05mol · Γ1的半胱胺盐酸盐溶液的体积的比为Ig : IOmL ；
[0060] 三、向含汞废弃物中加入去离子水和步骤二得到的巯基改性沸石，得到混合物，然 后调节混合物的pH值使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得 到固体物质和滤液；
[0061] 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg : (40~60)mL ;所述的含 汞废弃物与巯基改性沸石的质量比为5 :1 ;
[0062] 四、将步骤三得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥，干燥Ilh~13h， 然后加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h，完 成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0063] 步骤三中所述的巯基改性沸石与步骤四中所述的水泥的质量比为I :5 ;
[0064] 步骤四中所述的去离子水的体积 与步骤四中所述的水泥的质量的比为IOmL: IOgo
[0065] 本实施方式的方法以天然矿物沸石为添加剂进行稳定化处理，矿物改性引入的巯 基态的硫，且含量远低于液态硫，解决了过量的硫存在下的共浸出性增强的问题，同时本实 施方式的方法利用巯基自组装作用来改性天然沸石，对汞的吸附容量显著提高，作稳定化 剂固化/稳定化处理实际含汞废物的稳定化效率很高，达到90%以上。
【具体实施方式】 [0066] 六：本实施方式与五不同的是：步骤三中所述的含汞 废弃物的质量与去离子水的体积的比为l〇g :50mL。其他步骤及参数与五相 同。
【具体实施方式】 [0067] 七：本实施方式与五或六不同的是：步骤四中将步骤 三得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥，干燥12h。其他步骤及参数与具体实施方 式五或六相同。
【具体实施方式】 [0068] 八：本实施方式的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的 方法按以下步骤进行：
[0069] -、将天然斜发沸石浸泡于0.1mol · Γ1的HCl溶液中，然后在温度为75~85°C 的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲 洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后 将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到氢型沸石；
[0070] 所述的天然斜发沸石的质量与0.1mol · Γ1的HCl溶液的体积的比为Ig :IOmL ;
[0071] 二、将步骤一得到的氢型沸石和3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到无水甲苯中，在 温度为105~115°C下回流9h~llh，得到混合液，然后将混合液进行离心，再过滤，然后用 甲苯洗涤过滤后得到的固体物质，再用乙醇洗涤，然后采用索氏提取法用乙醇洗脱48h去 除有机硅烷，最后用蒸馏水洗涤，然后将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜， 得到疏基功能化沸石；
[0072] 所述的氢型沸石与3-巯基丙基三甲氧基硅烷的质量为1 :1 ;
[0073] 所述的氢型沸石的质量与无水甲苯的体积的比为Ih :50mL ;
[0074] 所述的无水甲苯与甲苯的体积比为I: 1 ;
[0075] 所述的无水甲苯与洗涤用乙醇的体积比为1:1 ;
[0076] 所述的无水甲苯与洗脱用乙醇的体积比为1:1 ;
[0077] 三、向含汞废弃物中加入去离子水和步骤二得到的巯基功能化沸石，得到混合物， 然后调节混合物的pH值使混合物的pH值为5. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤， 得到固体物质和滤液；
[0078] 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg : (40~60)mL ;所述的含 采废弃物与疏基功能化沸石的质量比为20 :1 ;
[0079] 四、将步骤三得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥，干燥Ilh~13h， 然后加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h，完 成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0080] 步骤三中所述的巯基功能化沸石与步骤四中所述的水泥的质量比为1 :15 ;
[0081] 步骤四中所述的去离子水的体积与步骤四中所述的水泥的质量的比为50mL :7g。
[0082] 本实施方式的方法以天然矿物沸石为添加剂进行稳定化处理，矿物改性引入的巯 基态的硫，且含量远低于液态硫，解决了过量的硫存在下的共浸出性增强的问题，同时本实 施方式的方法利用巯基自组装作用来改性天然沸石，对汞的吸附容量显著提高，作稳定化 剂固化/稳定化处理实际含汞废物的稳定化效率很高，达到90%以上。
【具体实施方式】 [0083] 九：本实施方式与八不同的是：步骤三中所述的含汞 废弃物的质量与去离子水的体积的比为l〇g :50mL。其他步骤及参数与八相 同。
【具体实施方式】 [0084] 十：本实施方式与八或九不同的是：步骤四中将步骤 三得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥，干燥12h。其他步骤及参数与具体实施方 式八或九相同。
[0085] 用以下试验验证本发明的有益效果：
[0086] 试验一、本试验的一种用沸石-水泥对含汞废弃物进行固化的方法按以下步骤进 行：
[0087] -、向IOg含汞废弃物中加入50mL去离子水和3g天然沸石，得到混合物，然后调 节混合物的pH值，使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡24h，然后离心过滤，得到固体物 质和滤液；
[0088] 二、将步骤一得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥，干燥12h，然后加入7g 水泥，再加入IOmL去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置36h，完成 沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化；
[0089] 步骤一中采用0.1mol · Γ1的HNO 3和0.1mol ·厂1的NaOH溶液调节混合物的pH 值。
[0090] 试验二、本试验的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法按以下步 骤进行：
[0091] 一、将IOg天然斜发沸石浸泡于IOOmL的0· Imol吨―1的NaCl溶液中，然后在温度 为80°C的条件下加热24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗， 冲洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然 后将得到的固体物质在温度为60°C下干燥过夜，得到钠型沸石；
[0092] 二、将IOg步骤一得到的钠型沸石加入到IOOmL的0. 05mol · Γ1的半胱胺盐酸盐 溶液中，在温度为80 °C的条件下加热24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离 子水反复冲洗，冲洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀 时停止冲洗，然后将得到的固体物质在温度为60°C下干燥过夜，得到巯基改性沸石；
[0093] 三、向IOg含汞废弃物中加入50mL去离子水和2g步骤二得到的巯基改性沸石，得 到混合物，然后调节混合物的pH值使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡24h，然后离心过 滤，得到固体物质和滤液；
[0094] 步骤三中采用0· Imol · Γ1的HNO 3和0· Imol · L4的NaOH调节混合物的pH值； [0095] 四、将步骤三得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥，干燥12h，然后加入 IOg水泥，再加入IOmL去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置36h，完 成沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化。
[0096] 试验三、本试验的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法按以下步 骤进行：
[0097] -、将IOg天然斜发沸石浸泡于IOOmL的0.1mol七1的HCl溶液中，然后在温度为 80°C的条件下加热24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲洗 得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后将 得到的固体物质在温度为60°C下干燥过夜，得到氢型沸石；
[0098] 二、将IOg步骤一得到的氢型沸石和IOg的3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到 250mL无水甲苯中，在温度为IKTC下回流10h，得到混合液，然后将混合液进行离心，再过 滤，然后用250mL甲苯洗涤过滤后得到的固体物质，再用250mL乙醇洗涤，然后采用索氏提 取法用250mL乙醇洗脱48h去除有机硅烷，最后用蒸馏水洗涤，然后将得到的固体物质在温 度为60°C下干燥过夜，得到巯基功能化沸石；
[0099] 三、向IOg含汞废弃物中加入50mL去离子水和0. 5g步骤二得到的巯基功能化沸 石，得到混合物，然后调节混合物的pH值使混合物的pH值为5. 0,在室温下振荡24h，然后 离心过滤，得到固体物质和滤液；
[0100] 四、将步骤三得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥12h，然后加入7g水泥， 再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置36h，完成沸石-水泥 对含汞废弃物中汞的固化，得到固化体。
[0101] (一）对试验一至试验三所述方法进行固化性能的检测，过程如下：
[0102] 采用含汞污泥原样作为对照组
[0103] 一、分别采用试验一、试验二和试验三的方法处理四种样品，样品A :含汞 IOOmg · kg4的污泥；样品B :含采420mg · kg η的污泥；样品C :含采650mg · kg η的污泥；样 品D :含采1600mg · kg_1的污泥；
[0104] 二、分别将试验一、试验二和试验三得到的固化体放置Id后脱模，5d后粉碎到小 于粒径9. 5mm的颗粒，根据（GB 5085. 3-2007)做毒性浸出实验；
[0105] 实验参数为：按照固液比lg: IOmL向粉碎后的固化体中加入由硫酸和硝酸混合液 配制成的pH为3. 20±0. 05的浸提液，调节转速为30±2r .rnirT1 ,于温度为23±2°C下翻转 振荡18±2h后，离心测定上清液中汞浓度，固化体浸出汞浓度来综合评价沸石对汞的固化 /稳定化效果。
[0106] 结论：得到沸石对汞的固化/稳定化效果的柱形图，如图1所示，图1中1为对照 组，2为试验一、3为试验二，4为试验三。
[0107] 从图1可以看出，三种沸石作稳定化剂都能够显著降低实际样品中汞的浸出 性，减弱其迀移能力。利用三种沸石作稳定化剂处理四种实际样品，含汞420mg · kg4和 650mg · kg4的污泥以及含采IOOmg · kg η的矿澄固化体浸出采浓度都低于国家标准规定的 0. lmg·!/1的限值，达到了安全处置的标准要求。虽然固化/稳定化处理含汞1600mg*kg4 污泥时，只有巯基功能化沸石作稳定化剂的固化体浸出汞达到了安全标准，但是采用天然 沸石作稳定化剂时固化体浸出汞浓度降低到〇. 5mg · Γ1以下，采用巯基改性沸石作稳定化 剂时降低到〇. 2mg · Γ1以下，相比废物原样的浸出汞浓度显著降低。
[0108] 三种沸石样品作稳定化剂的稳定化作用顺序是巯基功能化沸石强于巯基改性沸 石，巯基改性沸石强于天然沸石；与三者对汞的吸附能力相一致。
[0109] 计算试验一至试验三中所述的三种沸石样品作稳定化剂固化/稳定化处理实际 废物样品的稳定化效率，结果见表1。
[0110] 由表1可以看出，三种沸石作稳定化剂固化/稳定化处理实际含汞废物的稳定化 效率都很高，达到90%以上。
[0111] 表1试验一至试验三中所述的三种沸石样品作稳定化剂固化/稳定化实际样品的 处理结果
[0112]
【主权项】
1. 一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特征在于一种用沸石-水 泥对含汞废弃物进行固化的方法按以下步骤进行： 一、向含汞废弃物中加入去离子水和天然沸石，得到混合物，然后调节混合物的PH值 使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得到固体物质和滤液； 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg: (40~60)mL;所述的含汞废 弃物与天然沸石的质量比为10:3; 二、 将步骤一得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥Ilh~13h，然后加入 水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h~72h，完成 沸石-水泥对含汞废弃物中汞的固化； 步骤一中所述的天然沸石与步骤二中所述的水泥的质量比为3 :7; 步骤二中所述的去离子水的体积与步骤二中所述的水泥的质量的比为IOmL:7g。2. 根据权利要求1所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤一中采用〇?Imol?I71的HNO3和0?Imol?L的NaOH溶液调节混合物的pH值。3. 根据权利要求1所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤一中所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg:50mL。4. 根据权利要求1所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤二中将步骤一得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥12h。5. -种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特征在于一种用沸石-水 泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法按以下步骤进行： 一、 将天然斜发沸石浸泡于〇.Imol?I71的NaCl溶液中，然后在温度为75~85°C的条 件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲洗得 到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后将得 到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到钠型沸石； 所述的天然斜发沸石的质量与〇.Imol?I71的NaCl溶液的体积的比为Ig:IOmL; 二、 将步骤一得到的钠型沸石加入到0. 05mol?I71的半胱胺盐酸盐溶液中，在温度为 75~85°C的条件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反 复冲洗，冲洗得到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止 冲洗，然后将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到巯基改性沸石； 所述的钠型沸石的质量与〇. 〇5mol?I71的半胱胺盐酸盐溶液的体积的比为Ig:IOmL; 三、 向含汞废弃物中加入去离子水和步骤二得到的巯基改性沸石，得到混合物，然后调 节混合物的pH值使混合物的pH值为6. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得到固 体物质和滤液； 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg: (40~60)mL;所述的含汞废 弃物与巯基改性沸石的质量比为5 :1; 四、 将步骤三得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥，干燥Ilh~13h，然后 加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h，完成沸 石-水泥对含汞废弃物中汞的固化； 步骤三中所述的巯基改性沸石与步骤四中所述的水泥的质量比为1 :5; 步骤四中所述的去离子水的体积与步骤四中所述的水泥的质量的比为IOmL:10g。6. 根据权利要求4所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤三中所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg:50mL。7. 根据权利要求4所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤四中将步骤三得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥，干燥12h。8. -种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特征在于一种用沸石-水 泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法按以下步骤进行： 一、 将天然斜发沸石浸泡于〇.Imol?I71的HCl溶液中，然后在温度为75~85°C的条 件下加热22h~24h，然后离心，再过滤，将过滤后的固体物质用去离子水反复冲洗，冲洗得 到的清洗液采用硝酸银检验，直到清洗液中无氯化银白色絮状沉淀时停止冲洗，然后将得 到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到氢型沸石； 所述的天然斜发沸石的质量与〇.Imol?I71的HCl溶液的体积的比为Ig:IOmL; 二、 将步骤一得到的氢型沸石和3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到无水甲苯中，在温度 为105~115°C下回流9h~llh，得到混合液，然后将混合液进行离心，再过滤，然后用甲苯 洗涤过滤后得到的固体物质，再用乙醇洗涤，然后采用索氏提取法用乙醇洗脱48h去除有 机硅烷，最后用蒸馏水洗涤，然后将得到的固体物质在温度为55~65°C下干燥过夜，得到 疏基功能化沸石； 所述的氢型沸石与3-巯基丙基三甲氧基硅烷的质量为1 :1 ; 所述的氢型沸石的质量与无水甲苯的体积的比为Ih:50mL; 所述的无水甲苯与甲苯的体积比为1:1 ; 所述的无水甲苯与洗涤用乙醇的体积比为1:1 ; 所述的无水甲苯与洗脱用乙醇的体积比为1:1 ; 三、 向含汞废弃物中加入去离子水和步骤二得到的巯基功能化沸石，得到混合物，然后 调节混合物的pH值使混合物的pH值为5. 0,在室温下振荡22h~24h，然后离心过滤，得到 固体物质和滤液； 所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg: (40~60)mL;所述的含汞废 弃物与疏基功能化沸石的质量比为20 :1 ; 四、 将步骤三得到的固体物质在温度为35~45°C的条件下干燥，干燥Ilh~13h，然后 加入水泥，再加入去离子水使混合均匀，然后浇注到模具中，在室温条件下放置24h，完成沸 石-水泥对含汞废弃物中汞的固化； 步骤三中所述的巯基功能化沸石与步骤四中所述的水泥的质量比为1 :15 ; 步骤四中所述的去离子水的体积与步骤四中所述的水泥的质量的比为50mL:7g。9. 根据权利要求8所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤三中所述的含汞废弃物的质量与去离子水的体积的比为IOg:50mL。10. 根据权利要求8所述的一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法，其特 征在于步骤四中将步骤三得到的固体物质在温度为40°C的条件下干燥，干燥12h。
【专利摘要】一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法。本发明涉及一种用沸石-水泥对含汞废弃物中汞进行固化的方法。本发明是为了解决现有方法存在的天然沸石对汞的吸附容量低的问题。方法：含汞废物中加入去离子水和沸石，调整pH保持为6.0，在室温下振荡离心过滤，固体部分干燥后加入水泥，用去离子水混合均匀，浇注到模子中在室温下进行养护，固化体脱模后粉碎，加入由硫酸和硝酸混合液配制成的pH为3.20±0.05的浸提液，调节转速，翻转振荡，离心测定上清液中汞浓度。获得固化体浸出汞浓度来综合评价沸石对汞的固化/稳定化效果。
【IPC分类】B09B3/00
【公开号】CN104889133
【申请号】CN201510236290
【发明人】郑娜, 刘景双, 张少庆, 张新艳, 王起超
【申请人】中国科学院东北地理与农业生态研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月11日
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