《天然礦物類穩(wěn)定化材料制備技術(shù)指南》

ICS

CCS

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CI0XX—2023

天然礦物類穩(wěn)定化材料制備技術(shù)指南

Preparationtechnologyfornaturalmineral-basedstabilizationmaterials

（征求意見(jiàn)稿）

天然礦物類穩(wěn)定化材料制備技術(shù)指南

1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了天然礦物類穩(wěn)定化材料、制備技術(shù)、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存

等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于由天然磷灰石礦物、黏土礦物、鐵氧化物礦物、石灰石礦物制備生產(chǎn)的針對(duì)含氧酸根

陰離子型重金屬污染、陽(yáng)離子型重金屬污染和陰陽(yáng)離子共存重金屬污染土壤的天然礦物類穩(wěn)定化修復(fù)材料，

用于鉛、鎘、砷等重金屬污染土壤修復(fù)。

本文件在制定過(guò)程中主要參考了GB/T6274-2016《肥料和土壤調(diào)理劑術(shù)語(yǔ)》、NY/T3034－2016

《土壤調(diào)理劑通用要求》和DB22/T2420-2015《泥炭、基質(zhì)和土壤調(diào)理劑的基本物理性質(zhì)測(cè)定》等相

關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合目前我國(guó)對(duì)土壤重金屬污染治理的需求，制定本文件。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于標(biāo)準(zhǔn)；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)

準(zhǔn)。

GB/T190危險(xiǎn)貨物包裝標(biāo)志

GB/T191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志

GB/T664化學(xué)試劑七水合硫酸亞鐵(硫酸亞鐵)

GB/T1621工業(yè)氯化鐵

GB/T3286.11石灰石及白云石化學(xué)分析方法

GB/T6274肥料和土壤調(diào)理劑術(shù)語(yǔ)

GB/T6678化工產(chǎn)品采樣總則

GB/T6730.7鐵礦石金屬鐵含量的測(cè)定磺基水楊酸分光光度法

GB/T6730.81鐵礦石多種微量元素含量的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法

GB/T6920水質(zhì)pH值的測(cè)定玻璃電極法

GB/T10322.7鐵礦石和直接還原鐵粒度分布的篩分測(cè)定

GB/T15346化學(xué)試劑包裝及標(biāo)志

GB/T39229肥料和土壤調(diào)理劑砷、鎘、鉻、鉛、汞含量的測(cè)定

GB/T41741凹凸棒石黏土分級(jí)及測(cè)試方法

2

NY/T1979肥料和土壤調(diào)理劑標(biāo)簽及標(biāo)明值判定要求

NY/T1980肥料和土壤調(diào)理劑急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)及評(píng)價(jià)要求

NY/T3034土壤調(diào)理劑通用要求

NY/T3036肥料和土壤調(diào)理劑水分含量、粒度、細(xì)度的測(cè)定

HG/T2675鈣鎂磷肥用磷礦石

20220985-T-609凹凸棒石微量元素測(cè)定方法

T/CI065磷酸鹽類穩(wěn)定化材料制備技術(shù)指南

T/CI066施氏礦物鐵基環(huán)境材料生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

污染土壤contaminatedsoil

指由于污水和固體廢物排放、大氣沉降、過(guò)量肥料與農(nóng)藥施用等人為因素的影響，導(dǎo)致有害物質(zhì)增

加的土壤。

3.1.1

重金屬污染土壤heavymetalcontaminatedsoil

指汞、鎘、鉛、鉻、砷、銅、鎳等重金屬或類金屬超標(biāo)的污染土壤。

3.2

污染土壤修復(fù)contaminatedsoilremediation

指利用物理、化學(xué)、生物等方法，轉(zhuǎn)移、吸收、降解或轉(zhuǎn)化土壤污染物，即通過(guò)改變土壤污染物的

存在形態(tài)或與土壤的結(jié)合方式，降低其在土壤環(huán)境中的可遷移性或生物可利用性等的修復(fù)技術(shù)，以使土

壤污染物濃度降低到無(wú)害化水平，或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的技術(shù)措施。

[NY/T3034，定義]

3.3

天然礦物naturalmineral

指在地殼各種物質(zhì)的綜合作用下形成的天然單質(zhì)或化合物，具有相對(duì)固定的化學(xué)成分。

3.3.1

黏土礦物claymaterial

3

指具有層狀構(gòu)造的含水鋁硅酸鹽礦物，是構(gòu)成土壤的重要礦物組分，如高嶺石、蒙脫石、伊利石等；

非晶質(zhì)黏土礦物有水鋁英石，鏈狀構(gòu)造者有海泡石等。

3.3.2

石灰石limestone

是指以方解石為主要成分的碳酸鈣巖。

3.3.3

磷灰石apatite

指磷以晶質(zhì)磷灰石形式存在于火成巖和變質(zhì)巖中的含磷礦石，是一系列含鈣的磷酸鹽礦物的總稱。

3.3.4

鐵氧化物礦物ironoxidematerial

指鐵以氧化物、氫氧化物或羥基硫酸鐵等形式存在的鐵基礦物，包括水鐵礦、針鐵礦、纖鐵礦、施

氏礦物、磁鐵礦、赤鐵礦等種類。

3.4

土壤調(diào)理劑soilconditioner

加入土壤中用于改善土壤的物理和/或化學(xué)性質(zhì)，及/或其生物活性的物料。

[GB/T6274，定義]

3.4.1

穩(wěn)定化材料stabilizationmaterial

一種修復(fù)劑，能夠固定污染物降低其浸出性，或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化成溶解性和流動(dòng)性較低的形態(tài)，從而

將污染物的毒性降到最低。

3.4.2

天然礦物類穩(wěn)定化材料naturalmineral-basedstabilizationmaterial

以天然礦物為主要成分并經(jīng)過(guò)一定的預(yù)處理，針對(duì)不同污染土壤重金屬類型復(fù)配形成的穩(wěn)定化材料。

4基本要求

4.1分類及命名要求

天然礦物類穩(wěn)定化材料包括針對(duì)含氧酸根陰離子重（類）金屬、陽(yáng)離子型重金屬和陰陽(yáng)離子共存重

金屬的修復(fù)劑，以黏土礦物、磷酸鹽礦物、鐵礦物、石灰石礦物為主要成分，主要用于土壤中砷、銻、

4

六價(jià)鉻等含氧酸根陰離子型重金屬與鉛、鎘、汞等陽(yáng)離子型重金屬的穩(wěn)定化。

4.2原料要求

天然礦物類穩(wěn)定化材料一般由對(duì)應(yīng)的礦物經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化工藝或工業(yè)用原料經(jīng)無(wú)害化處理加工而成，用于

改善土壤物理、化學(xué)、生物性質(zhì)。

4.3指標(biāo)要求

至少應(yīng)標(biāo)明其所含礦物的種類、主要成分及含量、pH、粒度或細(xì)度、有毒有害成分限量等。

4.4限量要求

天然礦物類穩(wěn)定化材料汞、砷、鎘、鉛、鉻元素限量應(yīng)符合GB/T39229的限量要求。

4.5毒性試驗(yàn)

天然礦物類穩(wěn)定化材料毒性試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合NY1980的要求。

4.6效果試驗(yàn)

天然礦物類穩(wěn)定化材料效果試驗(yàn)應(yīng)具有顯著且持續(xù)改良土壤障礙特性的試驗(yàn)結(jié)果。

5制備技術(shù)

5.1原料的前處理

5.1.1磷灰石

原料為天然磷灰石礦物，制備工藝為破碎、磨粉，具體步驟為大塊磷灰石礦物經(jīng)破碎機(jī)初步破碎加

工，隨后研磨為細(xì)粉，最后過(guò)100目以上篩子。按照T/CI065的規(guī)定執(zhí)行。

5.1.2黏土礦物

原料為天然凹凸棒石、高嶺石、蒙脫石、海泡石等天然黏土礦物，制備工藝為破碎、磨粉，具體步

驟為大塊黏土礦物經(jīng)破碎機(jī)初步破碎加工，隨后研磨為細(xì)粉，最后過(guò)100目以上篩子。

5.1.3石灰石

原料為天然石灰石礦物，制備工藝為破碎、磨粉，具體步驟為大塊石灰石礦物經(jīng)破碎機(jī)初步破碎加

工，隨后研磨為細(xì)粉，最后過(guò)100目以上篩子。

5.1.4鐵氧化物礦物

原料為工業(yè)用鐵源，包括氯化鐵、七水合硫酸亞鐵、硝酸鐵等，符合GB/T1621、GB/T664標(biāo)準(zhǔn)。

制備工藝將工業(yè)用鐵源原料經(jīng)無(wú)害化處理加工制備，具體為：針鐵礦的制備方法為在持續(xù)攪拌條件下利

用氫氧化鈉溶液將一定濃度的硝酸鐵溶液的pH調(diào)節(jié)至11.0-12.0，隨后在70-80oC條件下老化6-8h，用

5

去離子水洗滌至中性后收集最終沉淀，經(jīng)干燥后研磨至200目以下；水鐵礦的制備方法為在持續(xù)攪拌條

件下利用氫氧化鈉溶液將一定濃度硝酸鐵溶液的pH調(diào)節(jié)至6.5-7.5，繼續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間后，收集所得沉

淀，經(jīng)干燥后研磨至200目以下；磁鐵礦的制備方法為將氯化亞鐵與氯化鐵按質(zhì)量比為1：3的比例混

合，加入一定量的氨水溶液后在70-80oC條件下攪拌反應(yīng)2-4h，用去離子水洗滌至中性后收集最終沉

淀，經(jīng)干燥后研磨至200目以下；施氏礦物的制備方法為利用雙氧水調(diào)控硫酸亞鐵在酸性條件形成，按

照T/CI066的規(guī)定執(zhí)行。

5.2生產(chǎn)設(shè)備

5.2.1磨碎粉磨過(guò)程

該制備過(guò)程涉及的主要設(shè)備包括鄂式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、篩分設(shè)備、立式輥磨機(jī)、球磨機(jī)等。

5.2.2化學(xué)合成過(guò)程

該制備過(guò)程涉及的主要設(shè)備包括空氣壓縮機(jī)、泥漿泵、曝氣設(shè)備、板框壓濾機(jī)、磨粉機(jī)、混料機(jī)等。

5.2.3復(fù)配混合過(guò)程

該制備過(guò)程涉及的主要設(shè)備包括混料機(jī)、振動(dòng)給料機(jī)、自動(dòng)配料系統(tǒng)、全自動(dòng)包裝機(jī)等。

5.3工藝流程

5.3.1磨碎粉磨工藝流程

天然礦物磨碎粉磨的工藝流程如圖1。

圖1磨碎粉磨工藝流程

5.3.2化學(xué)合成工藝流程

鐵氧化物礦物化學(xué)合成工藝流程如圖2。

6

圖2鐵氧化物礦物合成工藝流程

5.3.3復(fù)配混合工藝流程

天然礦物穩(wěn)定化材料復(fù)配混合的工藝流程如圖3。

圖3復(fù)配混合工藝流程

5.4穩(wěn)定化材料復(fù)配原則

5.4.1陽(yáng)離子型重金屬穩(wěn)定化材料

針對(duì)鎘、鉛等多種陽(yáng)離子型重金屬污染土壤，天然礦物類穩(wěn)定化材料可以黏土礦物、石灰石、磷灰

石為主要成分，按照質(zhì)量比約(1~2)：(0.5~1)：1進(jìn)行復(fù)配制備。

5.4.2陰離子型重金屬穩(wěn)定化材料

針對(duì)砷、六價(jià)鉻、銻等多種陰離子型重金屬污染土壤，天然礦物類穩(wěn)定化材料可以鐵氧化物礦物為

主要成分，其中施氏礦物含量可為10%-80%。

5.4.3多種陰陽(yáng)離子重金屬共存的穩(wěn)定化材料

針對(duì)鎘、鉛、砷、銻等多種陰陽(yáng)離子共存的重金屬污染土壤，天然礦物類穩(wěn)定化材料以鐵氧化物礦

物和石灰石礦物為主，兩者復(fù)配的質(zhì)量比為(0.5~2)：1。

6產(chǎn)品要求

6.1外觀

外觀均勻呈粉末狀，無(wú)明顯的機(jī)械雜質(zhì)。

6.2技術(shù)指標(biāo)

7

按照NY/T3034的規(guī)定執(zhí)行。

6.3測(cè)定方法

6.3.1外觀

將樣品置于一潔凈白紙上，用目測(cè)法觀察產(chǎn)品的色澤和狀態(tài)。

6.3.2密度

按GB/T22594中的方法進(jìn)行。

6.3.4鐵氧化物成分測(cè)定

鐵含量按GB/T6730.7中的方法進(jìn)行，微量元素按照GB/T6730.81中的方法進(jìn)行，粒度分布按照

GB/T10322.7的方法進(jìn)行。

6.3.5黏土礦物成分測(cè)定

微量元素按照20220985-T-609中的方法進(jìn)行；分級(jí)方法按照GB/T41741中的方法進(jìn)行。

6.3.6石灰石礦物成分測(cè)定

按GB/T3286.11中的方法進(jìn)行。

6.3.7磷灰石礦物成分測(cè)定

按HG/T2675中的方法進(jìn)行。

6.3.8溶液pH測(cè)定

按GB/T6920中的方法進(jìn)行。

6.3.9水分含量、粒度、細(xì)度測(cè)定

按NY/T3036中的方法進(jìn)行。

7檢驗(yàn)規(guī)則

7.1產(chǎn)品應(yīng)有企業(yè)質(zhì)量監(jiān)督部門進(jìn)行檢驗(yàn)，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)保證所有的銷售產(chǎn)品均符合技術(shù)要求。每批產(chǎn)品

應(yīng)附有質(zhì)量證明書(shū)，其內(nèi)容按標(biāo)識(shí)規(guī)定執(zhí)行。

7.2產(chǎn)品按批檢驗(yàn)，以一次配料為一批，單一批次最大質(zhì)量為500t。

7.3采樣按照GB/T6678的規(guī)定執(zhí)行。

8標(biāo)識(shí)

8.1產(chǎn)品質(zhì)量證明書(shū)應(yīng)載明：