一种有机锡土壤污染的治理方法与流程

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种有机锡土壤污染的治理方法。

技术背景：

全国每年癌症发病人数180～200万人，死亡140～150万人，一定程度上与农产品污染超标有关。土壤重金属污染已逐渐成大众关注的焦点问题。

有机锡化合物种类很多，其结构的通式为rnsnx(r为基团，n为数目，sn为锡化学符号)，如：四烃基锡化合物(r4sn)、三烃基锡化合物(r3snx)、二烃基锡化合物(r2snx2)和一烃基锡化合物(rsnx3)，以上通式中r为烃基，可为烷基或芳基等。x为无机或有机酸根、氧或卤族元素等。

四烃基锡化合物具有高毒或中等毒性。化学结构不同，毒性差异甚大。烷基锡的毒性顺序为：r3snx>r2snx>rsnx，r4snx与r3snx的毒性相似，以三烷基锡和四烷基锡的毒性最大。随烷基碳原子数增加而毒性递减。通式中被卤族元素取代后毒性增高，以含氯的毒性最大。有机锡要经过肝微粒体酶的作用脱烷基和芳基而代谢降解。根据国内、外病例报道，引起急性中毒性脑病的主要有机锡有：三烷基锡、四烷基锡、三甲基锡、三甲基氯化锡、三乙基锡、三乙基氯化锡、三乙基溴化锡、三乙基碘化锡、三乙基氢氧化锡、三乙基硫酸锡、双三乙基硫酸锡、三丁基氯化锡等。

目前有机锡化合物主要用作聚氯乙烯塑料的稳定剂，也可以用于农业杀菌剂、油漆等的防霉剂、地下水污剂等，其中塑料稳定剂的有机锡化合物用量最大。由于在生产过程中由于工艺、技术和设备等原因，在生产和使用时因防护不当、设备故障和违规操作导致有机锡进入土壤，导致土壤有机锡污染，塑料制品厂搬迁时，导致大量的有机锡污染土壤待修复。

针对有机锡污染土壤治理，有必要将有机锡从污染土壤中分离，实现土壤修复效果的彻底稳定。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种有机锡土壤污染的治理方法，将土壤中的有机锡分离出来，再通过化学转化的方式回收金属锡。

本发明一种有机锡土壤污染的治理方法，具体采用下述步骤实现：

(1)、将有机锡污染地块的土壤挖出，通过破碎机处理成2～5mm的土壤颗粒；

(2)、配置质量分数为5％的乙醇溶液，按0.2-0.5l/kg的比例将配置好的乙醇溶液加入土壤颗粒中，再加入一定质量比例的颗粒活性炭，混合搅拌30min，土壤颗粒中的有机锡溶解于乙醇溶液中，被颗粒活性炭吸附，过滤，得到颗粒活性炭和土壤的混合物；

(3)、将颗粒活性炭和土壤的混合物送入摇床分选机，颗粒活性炭和土壤的混合物在摇床分选机的床条内受水流冲洗和床面振动作用而松散、分层，从过摇床分选机的上层得到吸附了有机锡的颗粒活性炭，分离得到洁净的土壤；

(4)、将臭氧溶液按一定比例加入吸附了有机锡的颗粒活性炭中，搅拌混合，使有机锡生成氧化锡；

(5)、将步骤(4)处理后的颗粒活性炭加入真空热处理装置中，加热温度为500℃，保温60min,氧化锡和碳进行高温碳热还原反应，得到单质锡和碳。

一种有机锡土壤污染的治理方法，所述土壤中的有机锡为三烷基锡。

一种有机锡土壤污染的治理方法，所述颗粒活性炭为硝酸改性活性炭，颗粒活性炭的粒径为2-4mm。

一种有机锡土壤污染的治理方法，所述步骤(2)中，所述加入的颗粒活性炭占土壤质量的10％。

一种有机锡土壤污染的治理方法，所述步骤(4)中，所述加入臭氧溶液的比例为50ml/kg颗粒活性炭。

一种有机锡土壤污染的治理方法，所述步骤(5)中，所述真空热处理装置中的体系压力为10kpa。

技术原理：

首先将土壤进行破碎处理，将土壤进行充分解离，得到颗粒物；然后采用乙醇对土壤进行浸泡处理，使得土壤的有机锡被乙醇溶液溶解，加入的活性炭为硝酸改性的活性炭颗粒,容易吸附有机物；搅拌混合是的有机锡充分被颗粒活性炭吸附，然后在摇床分选机将土壤和活性炭颗粒分离，主要是利用活性炭颗粒质量较轻、土壤颗粒较重的原理。

摇床分选机由给水槽给人的冲洗水，铺满横向倾斜的床面，并形成均匀的斜面薄层水流。当物料由给矿槽自流到床面上，矿粒在床条或刻槽内受水流冲洗和床面振动作用而松散、分层。不同密度和粒度的颗粒在床面上受到的横向和纵向作用是不同的，最后的运动方向不同，而在床面呈扇形展开，可接出多种质量不同的产品。

最后将吸附了有机锡的颗粒活性炭与臭氧混合，臭氧与有机锡发生强氧化反应，有机锡反应生成氧化锡；将混合有氧化锡的颗粒活性炭加入真空热处理装置中，加热温度为500℃，保温60min,氧化锡和碳进行高温碳热还原反应，得到单质锡和碳。

本发明优点：

本发明充分利用有机锡易溶于乙醇的特点，将土壤与乙醇充分混合后，利用改性活性炭吸附有机锡，再将有机锡氧化为氧化锡，利用活性炭自身的碳与氧化锡在真空条件进行碳热还原反应。与现有技术相比，本发明具有处理流程短，工艺简单，使用设备少，耗费药剂少，能有效分离有机锡，并将锡资源回收利用，既能实现土壤有机锡的脱除修复，又能实现有价金属资源回收，达到长效治理的目的，有利于工业化推广应用。

附图说明：

图1为一种有机锡土壤污染的治理方法的工艺流程图。

具体实施方式：

将三烷基锡污染地块的土壤挖出，通过破碎机处理得到2～5mm的2kg土壤颗粒；配置质量分数为5％的乙醇溶液，按1l乙醇溶液加入土壤颗粒中，再加入200g的硝酸改性后的粒径为4mm的颗粒活性炭，混合搅拌30min，土壤颗粒中的三烷基锡溶解于乙醇溶液中，被颗粒活性炭吸附，过滤，得到颗粒活性炭和土壤的混合物；将颗粒活性炭和土壤的混合物送入摇床分选机，颗粒活性炭和土壤的混合物在摇床分选机的床条内受水流冲洗和床面振动作用而松散、分层，从过摇床分选机的上层得到吸附了三烷基锡的颗粒活性炭，分离得到洁净的土壤。将200ml臭氧溶液按一定比例加入吸附了三烷基锡的颗粒活性炭中，搅拌混合，使三烷基锡生成氧化锡；将处理后的颗粒活性炭加入真空热处理装置中，加热温度为500℃，体系压力为10kpa，保温60min,氧化锡和碳进行高温碳热还原反应，得到单质锡和碳。试验效果：修复前土壤中三烷基锡含量为124.42mg/kg；修复后：土壤中三烷基锡含量为0.07mg/kg。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种有机锡土壤污染的治理方法，首先将有机锡污染地块的土壤破碎成2～5mm的土壤颗粒；配置乙醇溶液，按一定比例将乙醇溶液加入土壤颗粒中，再加入颗粒活性炭混合搅拌，土壤颗粒中的有机锡溶解于乙醇溶液中，被颗粒活性炭吸附，过滤，得到颗粒活性炭和土壤的混合物；将颗粒活性炭和土壤的混合物送入摇床分选，从过摇床分选机的上层得到吸附了有机锡的颗粒活性炭，分离得到洁净的土壤；将臭氧溶液按一定比例加入吸附了有机锡的颗粒活性炭中，搅拌混合，使有机锡生成氧化锡；将颗粒活性炭进行高温碳热还原反应，得到单质锡和碳。本发明能实现土壤有机锡的脱除，又能实现有价金属资源回收，达到长效治理的目的。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：长沙汇聚环境技术有限公司
技术研发日：2018.10.12
技术公布日：2019.03.08