CN115819105A - 将污染土壤和硼泥资源化制备陶粒的方法和陶粒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及资源与环境领域，公开了将污染土壤和硼泥资源化制陶粒的方法和陶粒。该方法包括：将污染土壤和硼泥依次进行混合、陈化和烧结，得到陶粒；其中，所述烧结采用分段升温的方式，所述分段升温包括一段升温和二段升温。采用该方法制备陶粒，能够在不额外添加纯度较高的发泡剂和助熔剂的情况下，明显降低烧结温度，并获得密度较低、强度合适的轻质陶粒，并且能够将物料中的重金属进行充分的固定，避免或减少了重金属的浸出。
Description
技术领域
本发明涉及资源与环境领域，具体涉及一种将污染土壤和硼泥资源化制备陶粒的方法和陶粒。
背景技术
污染土壤的处置模式主要有两种，一种是无害化回填或填埋，另一种是资源化利用。相比而言，资源化利用模式有三个优势：彻底消纳原退役用地污染土壤；实现“零填埋”，节省填埋空间，缓解“垃圾围城”现状；以污染土壤为原料生产产品，变污为宝，可以创造利润。基于以上优势，污染土壤资源化模式在退役工业用地治理中日益得到重视。
污染土壤制陶粒是污染土壤资源化的途径之一。陶粒有多孔结构，具有容重小、强度高、保温、隔音、防火、抗冻、耐腐、耐菌、抗震及施工强度适应性强等优良性能，应用领域广泛。但是，污染土壤制陶粒的烧结温度通常为1050-1150℃，对燃料的消耗量较大。为降低烧结温度，节约成本，有些烧结过程中会加入额外的助熔剂，如硼酸钠、硼酸锌、六氟铝酸钠和碳酸镁等，使陶粒坯体在较低温度下成为熔体。但是此举会消耗纯度较高的工业产品，实际成本并未得到明显节约。此外，由于污染土壤中的发泡物质含量较低，通常需要在陶粒坯体中加入发泡剂(如碳酸盐、硫化物、氧化铁、碳等或含以上物质的物料)，才能使陶粒在烧结过程中充分膨胀，形成孔结构，获得轻质陶粒。
因此，目前对于污染土壤资源化制陶粒工艺，存在燃料消耗大、成本较高的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有利用污染土壤制陶粒的技术中存在的上述问题，提供一种将污染土壤和硼泥资源化制备陶粒的方法和陶粒，采用该方法制备陶粒，能够在成本较低，不额外添加纯度较高的发泡剂和助熔剂的情况下，明显降低烧结温度，节约能源，并获得密度较低、强度合适的轻质陶粒，并且能够将物料中的重金属进行充分的固定，避免或减少了重金属的浸出，对于污染土壤和废弃的硼泥实现了充分的资源化回收利用。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种将污染土壤和硼泥资源化制备陶粒的方法，该方法包括：将污染土壤和硼泥依次进行混合、陈化和烧结，得到陶粒；
其中，所述烧结采用分段升温的方式，所述分段升温包括一段升温和二段升温，一段升温使得物料的温度升至420-450℃；二段升温的升温速率为7-14℃/min。
本发明第二方面提供如上所述的方法制备的陶粒。
采用本发明的技术方案制备陶粒，能够在成本较低，不额外添加纯度较高的发泡剂和助熔剂的情况下，明显降低烧结温度(降幅约为100℃)，节约能源。并获得密度较低的轻质陶粒，陶粒的强度合适，并且能够将物料中的重金属进行充分的固定，避免或减少了重金属的浸出，实现了无害化，对于污染土壤和废弃的硼泥实现了充分的资源化回收利用。原料中的重金属可以被充分固定，避免或明显减少了浸出。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
第一方面，本发明提供了一种将污染土壤和硼泥资源化制备陶粒的方法，该方法包括：将污染土壤和硼泥依次进行混合、陈化和烧结，得到陶粒；
其中，所述烧结采用分段升温的方式，所述分段升温包括一段升温和二段升温，一段升温使得物料的温度升至420-450℃；二段升温的升温速率为7-14℃/min(例如，可以为7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min、11℃/min、12℃/min、13℃/min、14℃/min)。
能够理解的是，硼泥是生产硼酸、硼砂等产品产生的废渣，为灰白色、黄白色粉状固体，主要含氧化镁、二氧化硅、氧化铁、氧化硼等组分。硼泥的堆存处置不仅占用大量土地，而且会使堆场附近的土壤碱化并引起硼的迁移转化，造成环境污染。
传统的采用土壤制备工艺中，往往需要在较高的温度下进行烧结形成陶粒。为了降低烧结温度，节省能耗，往往会额外加入纯度较高的助熔剂，促使陶粒坯体(即未经烧结的制陶材料)在较低温度下成为熔体。本发明的发明人发现，将污染土壤和硼泥共混制备陶粒，不仅能够消纳污染土壤和硼泥，使得资源化利用两者，而且相对于传统的只采用土壤制备陶粒的方式，上述共混制备的方法，能够在更低的温度下令陶粒坯体形成熔体，即在更低的温度下即可实现烧结(本发明的方式可以在900-1000℃就能够实现烧结)，节约能源，并且得到强度合适的陶粒，并且不需要额外添加助熔剂。并且配合上上述分段升温进行烧结的方式，能够使得得到的陶粒能够充分膨胀，体积较大，密度较轻。如此降低了生产成本，并使得原料中含有的重金属被固定在陶粒中，避免或减少了重金属的浸出，避免污染环境。
根据本发明，优选的，以干基计，进行混合的污染土壤中，重金属总含量不高于5质量％，所述重金属包括金、银、铜、铅、镉、镍、钴、锌、钒和锰中的至少一种。上述重金属中部分是对人体有潜在危害的重金属，在上述范围内，能够充分固定上述重金属，还能够进一步确保得到的陶粒重金属浸出值符合使用要求。
根据本发明，优选的，以干基计，进行混合的污染土壤中，二氧化硅的质量含量为35-60质量％，氧化铝的质量含量为28-50质量％，氧化铁的质量含量为1-5质量％。土壤中还可以含少量的氧化钙和氧化钠。
根据本发明，优选的，以干基计，进行混合的污染土壤中砷和汞的含量低于0.01质量％，更优选不含砷和汞；
根据本发明，优选的，以干基计，进行混合的硼泥中，以氧化镁计，碳酸镁和氢氧化镁的质量含量不低于硼泥质量的32质量％，更优选为34-40质量％。
根据本发明，优选的，以干基计，进行混合的硼泥中，氧化硼的质量含量不低于硼泥质量的3质量％，更优选为4-6质量％，二氧化硅的含量为20-30质量％，氧化铝的含量为1-10质量％，氧化铁的含量为6-10质量％，氧化钙的含量2-5质量％。
本发明的发明人在研究中进一步发现，采用上述具有特定组成的污染土壤和硼泥时，能够进一步保证烧制的陶粒产品具有较好的硬度。
根据本发明，以干基计，优选的，所述污染土壤和硼泥的质量比为1：(0.25-1.5)，更优选为1:(0.3-1)。满足上述范围时，能够确保在不额外添加助熔剂的情况下，降低烧结温度。在进行混合之前，可以对污染土壤和硼泥进行风干，至物料中含水量不高于15质量％。混合后，将物料进行搅拌，以使得物料混合的较为均匀。
根据本发明，优选的，进行混合的污染土壤和硼泥，粒径不大于150μm。本发明的发明人在研究中发现，满足上述范围时，所制备的陶粒强度更强，更能减少重金属的浸出。在混合之前，可以对污染土壤和硼泥进行破碎、球磨和过筛。可以通过100目筛的物料，粒径一般不大于150μm；没有通过100目筛的物料，可以再返回到球磨中。采用球磨、过筛，能够降低粒径，并使得混合更加均匀。
根据本发明，优选的，所述陈化的方法包括：在保持物料含水量为物料总重的15-25质量％的情况下，在23-28℃下，静置7-15天。在将污染土壤和硼泥混合后，向混合物料中加入水，至含水量为物料总重的15-25质量％，在静置过程中，根据物料中含水量的变化情况，向物料中加水，以控制含水量在上述范围内。本发明的发明人进一步发现，采用上述陈化过程，能够使得制备的陶粒强度进一步增强，进一步保证获得密度较低的陶粒。
根据本发明，优选的，在烧结之前，该方法还包括：将陈化后的产物依次进行造粒和干燥。
优选的，所述造粒使得得到的陶粒坯体的粒径为0.5-2cm(例如，可以为0.5cm、0.8cm、1cm、1.2cm、1.5cm、1.8cm、2cm)。造粒得到的物料可以称为陶粒坯体，可以采用造粒机进行造粒。
优选的，所述干燥的温度为105-220℃(例如，可以为105℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃)，时间为2-4h；所述干燥优选为烘干。
其中，本发明对一段升温的升温速率没有特别的限定，优选的，所述一段升温的升温速率为15-30℃/min。本发明的发明人发现，满足上述范围时，能够使陶粒坯体快速升温，节省烧制时间，在生产中有利于提高产量，同时也不会破坏坯体结构。烧结可以在马弗炉或回转窑中进行。
根据本发明，优选的，二段升温使得物料的温度升至630-660℃(例如，可以为630℃、635℃、640℃、645℃、650℃、655℃、660℃)。在二段升温过程中，二段升温的升温速率较低，能够进一步保证陶粒充分膨大，并且进一步使得在陶粒中形成合适的孔，进一步降低陶粒的密度。
根据本发明，优选的，所述分段升温还包括三段升温，三段升温的升温速率为18-25℃/min，三段升温使得物料的温度升至900-1000℃。满足上述条件时，能够在较快的时间内达到烧结温度，效率较高，并且还能够不破坏陶粒坯体结构。本发明的方案在900-1000℃即可实现烧结，比传统的制备工艺约能降低100℃左右，能耗更低。本发明的发明人还发现，三段升温的最终温度略高时，越靠近1000℃时，更易获得具有闭孔结构(孔闭合)的陶粒；三段升温的最终温度略低时，越靠近900℃时，越易获得具有开孔结构的陶粒。能够理解的是，相对于具有闭孔结构的陶粒，开孔结构的陶粒更易吸水。因此，具有闭孔结构的陶粒，和具有开孔结构的陶粒，应用场景有区别，具有闭孔结构的陶粒更适合用于保温隔热材料，具有开孔结构的陶粒更适合用于绿化和工业滤料。本发明的方案，还可以通过调整三段升温的最终温度可以调整获得的陶粒孔结构。其中，对于开孔或者闭孔结构的认定，可以通过肉眼观察陶粒表面，陶粒表面较为光滑，肉眼看不到明显的孔，即认为是闭孔结构；如果陶粒表面较粗糙，能够看到表面的孔，这样的陶粒认定为具有开孔结构的陶粒。
根据本发明，优选的，二段升温的升温速率低于一段升温的升温速率，并且低于三段升温的升温速率。
根据本发明，优选的，所述方法还包括：三段升温结束后，保持该温度继续烧结3-10min(例如，可以为3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min、10min)。
根据本发明，优选的，所述方法还包括：在烧结后，对物料进行冷却。根据本发明一种特别优选的方式，所述冷却可以采用先迅速加水使得温度降低至660-730℃，然后自然冷却至室温。迅速加水进行急冷，防止了液相析晶，提高了陶粒的强度。
根据本发明，优选的，所述方法不包括添加额外的助熔剂和额外的发泡剂的操作。传统的陶粒制备工艺中，在烧结之前，需要向物料中加入助熔剂以使得能够在较低的温度下完成烧结；传统的工艺还需要加入发泡剂，以使得烧结过程中物料尽可能膨大，并形成多孔结构。但本发明的发明人发现，采用本发明提供的上述方法，在不添加额外的助熔剂和额外的发泡剂的情况下，就能在较低的温度下实现烧结，并使得得到的陶粒体积较大，并具有合适的孔，密度较轻。
根据本发明，优选的，所述额外的助熔剂包括硼酸钠、硼酸锌、六氟铝酸钠中的至少一种。
根据本发明，优选的，所述额外的发泡剂包括碳酸盐、硫化物、氧化铁和碳单质中的至少一种。其中，上述碳酸盐可以为碳酸钙和碳酸镁中的至少一种。
第二方面，本发明提供了如上所述的方法制备的陶粒。
优选的，所述陶粒的表观密度不高于1000kg/m3，优选为750-980kg/m3(例如，可以为750kg/m3、780kg/m3、800kg/m3、820kg/m3、850kg/m3、900kg/m3、920kg/m3、950kg/m3、980kg/m3)。
优选的，所述陶粒的筒压强度不低于1.5MPa，优选为1.7-6MPa(例如，可以为1.7MPa、2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa、6MPa)。
根据本发明一种特别优选的实施方式，按照如下的方法制备陶粒：
(1)对污染土壤和硼泥先进行风干，至物料中的含水量不高于15质量％。风干后，采用破碎机械对物料进行破碎，并采用球磨机对物料进行球磨。
取球磨后的物料，过100目筛，过筛的物料进行下一步制备，未通过的返回至球磨机中继续进行球磨。
将过筛的污染土壤和硼泥进行混合，使得以干基计，所述污染土壤和硼泥的质量比为1:(0.8-1)。混合后搅拌至均匀。
向混合物料中加水，至含水量为物料总重的23-25质量％，在26-28℃下，静置7-9天以陈化，期间保持含水量为物料总重的23-25质量％。
陈化结束后，将陈化后的产物进行造粒，使得得到的陶粒坯体的粒径为1.1-2cm。然后对陶粒坯体进行烘干，温度为110-130℃，时间为3.5-4h。
(2)将烘干后的陶粒坯体，送入马弗炉中。先以18-23℃/min的升温速率升至430-440℃后，再以11-14℃/min的速度升温至655-660℃，然后再以18-19℃/min的升温速率升至900-1000℃，到达目标温度后，保持该温度，继续烧结3-4min。
烧结结束后，取出物料，迅速加水使温度降至710-730℃左右，然后自然冷却至室温。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1-6的污染土壤，以干基计，组成为二氧化硅(54.3质量％)、氧化铝(40.5质量％)、氧化铁(3.4质量％)，氧化钙(1.3质量％)、氧化钠(0.3质量％)，污染物及含量为：铬(0.0528质量％)，铅(0.0456质量％)，镉(0.0128质量％)，不含其他污染物。
实施例1-7的硼泥，以干基计，组成为二氧化硅(26.3质量％)、碳酸镁和氢氧化镁(以氧化镁计，质量含量为37.1质量％)、氧化铁(8.5质量％)，氧化硼(4.6质量％)，氧化钙(2.8质量％)，氧化铝(1.2质量％)，不含重金属污染物。
以下各实施例中，在筛分前，对获得的污染土壤和硼泥先进行风干，至物料中的含水量不高于15质量％。风干后，采用破碎机械对物料进行破碎，并采用球磨机对物料进行球磨。
实施例1
(1)取球磨后的物料，过100目筛，过筛的物料进行下一步制备，未通过的返回至球磨机中继续进行球磨。
将过筛的污染土壤和硼泥进行混合，使得以干基计，所述污染土壤和硼泥的质量比为1:0.54。混合后搅拌至均匀。
向混合物料中加水，至含水量为物料总重的20质量％，在23℃下，静置15天以陈化，期间保持含水量为物料总重的20质量％。
陈化结束后，将陈化后的产物进行造粒，使得得到的陶粒坯体的粒径为1cm。然后对陶粒坯体进行烘干，温度为150℃，时间为3h。
(2)将烘干后的陶粒坯体，送入马弗炉中。先以30℃/min的升温速率升至450℃后，再以10℃/min的速度升温至650℃，然后再以20℃/min的升温速率升至900℃，到达900℃后，保持该温度，继续烧结5min。
烧结结束后，取出物料，迅速加水使温度降至700℃左右，然后自然冷却至室温。
实施例2
(1)取球磨后的物料，过100目筛，过筛的物料进行下一步制备，未通过的返回至球磨机中继续进行球磨。
将过筛的污染土壤和硼泥进行混合，使得以干基计，所述污染土壤和硼泥的质量比为1:0.3。混合后搅拌至均匀。
向混合物料中加水，至含水量为物料总重的15质量％，在25℃下，静置12天以陈化，期间保持含水量为物料总重的15质量％。
陈化结束后，将陈化后的产物进行造粒，使得得到的陶粒坯体的粒径为0.8cm。然后对陶粒坯体进行烘干，温度为220℃，时间为2.5h。
(2)将烘干后的陶粒坯体，送入马弗炉中。先以25℃/min的升温速率升至420℃后，再以7℃/min的速度升温至630℃，然后再以25℃/min的升温速率升至930℃，到达930℃后，保持该温度，继续烧结10min。
烧结结束后，取出物料，迅速加水使温度降至670℃左右，然后自然冷却至室温。
实施例3
(1)取球磨后的物料，过100目筛，过筛的物料进行下一步制备，未通过的返回至球磨机中继续进行球磨。
将过筛的污染土壤和硼泥进行混合，使得以干基计，所述污染土壤和硼泥的质量比为1:1。混合后搅拌至均匀。
向混合物料中加水，至含水量为物料总重的25质量％，在28℃下，静置7天以陈化，期间保持含水量为物料总重的25质量％。
陈化结束后，将陈化后的产物进行造粒，使得得到的陶粒坯体的粒径为1.3cm。然后对陶粒坯体进行烘干，温度为110℃，时间为4h。
(2)将烘干后的陶粒坯体，送入马弗炉中。先以22℃/min的升温速率升至430℃后，再以14℃/min的速度升温至660℃，然后再以18℃/min的升温速率升至900℃，到达900℃后，保持该温度，继续烧结3min。
烧结结束后，取出物料，迅速加水使温度降至725℃左右，然后自然冷却至室温。
实施例4
按照实施例1的方法制备陶粒，不同的是，三段升温的使得物料的温度升至1000℃。
实施例5
按照实施例1的方法制备陶粒，不同的是，球磨处理后，过25目筛后(即混合的污染土壤和硼泥，粒径约为0.7mm)进行混合。
实施例6
按照实施例1的方法制备陶粒，不同的是，以干基计，所述污染土壤和硼泥的质量比为1：0.2。
实施例7
按照实施例1的方法制备陶粒，不同的是，将污染土壤替换为另一种污染土壤，该污染土壤的组成为，二氧化硅(53.5质量％)、氧化铝(39.5质量％)、氧化铁(2.6质量％)，铬(4.4质量％)，不含其他重金属。
实施例8
按照实施例1的方法制备陶粒，不同的是，陶粒坯体升温至650℃后，再以20℃/min的升温速率升至880℃，到达880℃后，保持该温度(即三段升温使得物料的温度升至880℃)，继续烧结5min。
对比例1
按照实施例1的方法制备陶粒，不同的是，不进行陈化(但是也向混合物料中加水以达到和实施例1中一样的含水量)。
对比例2
按照实施例1的方法制备陶粒，不同的是，将烘干后的陶粒坯体，送入马弗炉后，以30℃/min的升温速率升至900℃，到达900℃后，保持该温度，继续烧结5min。
测试例
对以上实施例和对比例制备的陶粒，进行以下测定：
重金属浸出值测定方法：按照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法(HJ/T299-2007)》中的方法浸出重金属，按照《固体废物金属元素的测定电感耦合等离子体质谱法》(HJ 766-2015)中规定的方法测定浸出液各重金属的浓度。结果见表1。
肉眼观察陶粒的孔结构，陶粒表面较为光滑，肉眼看不到明显的孔，即认为是闭孔结构；如果陶粒表面较粗糙，能够看到表面的孔，这样的陶粒认定为具有开孔结构的陶粒。，结果见表1。
按照《轻集料及其试验方法第2部分：轻集料试验方法》(GB/T 17431.2-2010)规定的方法，测定所制陶粒的表观密度、筒压强度和吸水率。结果见表2。
表1
| 铬浸出值(mg/L) | 铅浸出值(mg/L) | 镉浸出值(mg/L) | 孔结构 | |
| 实施例1 | ND | ND | ND | 开孔 |
| 实施例2 | ND | ND | ND | 开孔 |
| 实施例3 | ND | ND | ND | 开孔 |
| 实施例4 | ND | ND | ND | 闭孔 |
| 实施例5 | ND | ND | ND | 开孔 |
| 实施例6 | 0.5 | 0.6 | ND | 开孔 |
| 实施例7 | 0.9 | - | - | 开孔 |
| 实施例8 | 0.5 | 0.4 | ND | 开孔 |
| 对比例1 | 5.6 | 7.1 | 4.3 | 开孔 |
| 对比例2 | ND | ND | ND | 开孔 |
其中，ND，即NOT DETECTED，表示未检出，对于铬，表示低于检测限0.008mg/L；对于铅，表示低于检测限0.017mg/L；对于镉，表示低于检测限0.0048mg/L。通过以上结果可以看出，采用本发明的技术方案，能够将原料中的重金属可以被充分固定，避免或明显减少了浸出。通过实施例1-4可以看出，采用本发明的方法，通过控制三段升温的最终温度，就可以控制获得具有不同孔结构的陶粒。
表2
| 表观密度(kg/m<sup>3</sup>) | 筒压强度(MPa) | 吸水率(％) | |
| 实施例1 | 823 | 4.8 | 10.4 |
| 实施例2 | 897 | 5.1 | 8.2 |
| 实施例3 | 769 | 4.4 | 14.6 |
| 实施例4 | 845 | 5.1 | 0.2 |
| 实施例5 | 886 | 2.1 | 6.7 |
| 实施例6 | 957 | 1.7 | 5.6 |
| 实施例7 | 846 | 4.7 | 10.3 |
| 实施例8 | 822 | 2.3 | 10.2 |
| 对比例1 | 1025 | 0.2 | 13.8 |
| 对比例2 | 1136 | 4.7 | 4.2 |
对于对比例2的产品，在重金属浸出值测试时，虽然检测值低于检测限，但是其表观密度较大，不能算作轻质陶粒产品。通过以上的结果可以看出，采用本发明的方案，能够在不额外添加纯度较高的发泡剂和助熔剂，并在较低的烧结温度下，获得密度较低、强度较高的轻质陶粒。本发明提供的方法对于污染土壤和废弃的硼泥实现了充分的资源化回收利用。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种将污染土壤和硼泥资源化制备陶粒的方法，其特征在于，该方法包括：将污染土壤和硼泥依次进行混合、陈化和烧结，得到陶粒；
其中，所述烧结采用分段升温的方式，所述分段升温包括一段升温和二段升温，一段升温使得物料的温度升至420-450℃；二段升温的升温速率为7-14℃/min。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，以干基计，进行混合的污染土壤中，重金属总含量不高于5质量％，所述重金属包括金、银、铜、铅、镉、镍、钴、锌、钒和锰中的至少一种；
优选的，以干基计，进行混合的污染土壤中，二氧化硅的质量含量为35-60质量％，氧化铝的质量含量为28-50质量％，氧化铁的质量含量为1-5质量％；
优选的，以干基计，进行混合的污染土壤中砷和汞的含量低于0.01质量％，更优选不含砷和汞；
优选的，以干基计，进行混合的硼泥中，以氧化镁计，碳酸镁和氢氧化镁的质量含量不低于硼泥质量的32质量％，更优选为34-40质量％；
优选的，以干基计，进行混合的硼泥中，氧化硼的质量含量不低于硼泥质量的3质量％，更优选为4-6质量％，二氧化硅的含量为20-30质量％，氧化铝的含量为1-10质量％，氧化铁的含量为6-10质量％，氧化钙的含量为2-5质量％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，以干基计，所述污染土壤和硼泥的质量比为1：(0.25-1.5)，优选为1:(0.3-1)；
优选的，进行混合的污染土壤和硼泥，粒径不大于150μm。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述陈化的方法包括：在保持物料含水量为物料总重的15-25质量％的情况下，在23-28℃下，静置7-15天。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其中，在烧结之前，该方法还包括：将陈化后的产物依次进行造粒和干燥；
优选的，所述造粒使得得到的陶粒坯体的粒径为0.5-2cm；
优选的，所述干燥的温度为105-220℃，时间为2-4h；所述干燥优选为烘干。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一段升温的升温速率为15-30℃/min；
优选的，二段升温使得物料的温度升至630-660℃。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其中，所述分段升温还包括三段升温，三段升温的升温速率为18-25℃/min，三段升温使得物料的温度升至900-1000℃；
优选的，二段升温的升温速率低于一段升温的升温速率，并且低于三段升温的升温速率；
优选的，所述方法还包括：三段升温结束后，保持该温度继续烧结3-10min；
优选的，所述方法还包括：在烧结后，对物料进行冷却。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括：不添加额外的助熔剂和额外的发泡剂；
优选的，所述额外的助熔剂包括硼酸钠、硼酸锌、六氟铝酸钠中的至少一种；
优选的，所述额外的发泡剂包括碳酸盐、硫化物、氧化铁和碳单质中的至少一种。
9.权利要求1-8中任意一项所述的方法制备的陶粒。
10.根据权利要求9所述的陶粒，其中，所述陶粒的表观密度不高于1000kg/m3，优选为750-980kg/m3；
优选的，所述陶粒的筒压强度不低于1.5MPa，优选为1.7-6MPa。
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