土壤钝化剂的制备方法以及重金属污染土壤的修复方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115846388A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211451743.1(22)申请日2022.11.18(71)申请人武汉轻工大学地址430000湖北省武汉市汉口常青花园学府南路68号申请人湖北省理化分析测试中心有限公司(72)发明人张婷婷王振磊赵云良黄志宏宋光森杜枫陈建王雪(74)专利代理机构深圳市世纪恒程知识产权代理事务所44287专利代理师罗秋莲(51)Int.Cl.B09C1/08(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称土壤钝化剂的制备方法以及重金属污染土壤的修复方法(57)摘要本发明公开一种土壤钝化剂的制备方法以及重金属污染土壤的修复方法，涉及土壤修复技术领域，土壤钝化剂的制备方法，包括以下步骤：将可溶性钙盐和可溶性镁盐分别溶于水中，得到混合液；向所述混合液中加入可溶性碳酸盐，形成乳浊液；将所述乳浊液过滤得固体，将所述固体干燥后球磨活化，得化钝化剂前驱体；向所述化钝化剂前驱体中加入铁基材料，球磨活化，得土壤钝化剂。碳酸钙在镁离子的调控下发生晶格畸变，改变碳酸钙内部的晶体结构，生成晶体结构较不稳定的碳酸钙型钝化剂前驱体，经过球磨活化后，进一步提高活化碳酸钙的溶解度和反应活性。铁离子与碳酸钙活性成分高效复合，最终形成具有缓释铁元素性能的高活性碳酸钙钝化剂。CN115846388ACN115846388A权利要求书1/1页1.一种土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、将可溶性钙盐和可溶性镁盐分别溶于水中，得到混合液；S20、向所述混合液中加入可溶性碳酸盐，形成乳浊液；S30、将所述乳浊液过滤得固体，将所述固体干燥后球磨活化，得化钝化剂前驱体；S40、向所述化钝化剂前驱体中加入铁基材料，球磨活化，得土壤钝化剂。2.如权利要求1所述的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S10中，所述可溶性钙盐和所述可溶性镁盐的摩尔比为(2～10)：1。3.如权利要求2所述的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S10中，所述可溶性钙盐包括CaCl2、Ca(NO3)2中的至少一种；和/或，所述可溶性镁盐包括MgCl2、Mg(NO3)2中的至少一种。4.如权利要求1所述的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S20中，所述可溶性2‑2+2+碳酸盐中CO3的摩尔量等于所述混合液中Ca的摩尔量和Mg的摩尔量之和。5.如权利要求1所述的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S30中，所述球磨活化的转速为500转/分～800转/分；和/或，所述球磨活化时间30min～180min。6.如权利要求1所述的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S40中，铁基材料包括铁粉、硫酸亚铁、硫酸铁和氯化铁中的至少一种。7.如权利要求1所述的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S40中，所述钝化剂中，铁基材料的质量分数为0.5％～5％。8.如权利要求1所述的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S40中，所述球磨活化的转速为100转/分～400转/分。9.如权利要求1所述的土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S40中，所述球磨活化时间30min～90min。10.一种重金属污染土壤的修复方法，其特征在于，采用如权利要求1至9任意一项所述的土壤钝化剂的制备方法制得的土壤钝化剂，进行修复。2CN115846388A说明书1/7页土壤钝化剂的制备方法以及重金属污染土壤的修复方法技术领域[0001]本发明涉及土壤修复技术领域，特别涉及一种土壤钝化剂的制备方法以及重金属污染土壤的修复方法。背景技术[0002]由于人类对矿产资源的开采、冶炼以及在农业生产中使用劣质化肥和污水灌溉等行为，大量镉、铅、砷等重金属离子进入耕地土壤中，且存在不同重金属离子复合污染的现象，严重破坏土壤环境，危害人类的粮食安全。据统计我国有超过16.1％的土壤中重金属超标，且土壤pH较低的情况下，重金属的有效态和迁移活性普遍较高，所以土壤中重金属超标问题在我国东南部的酸性土壤区域尤为严重。因此，重金属污染土壤修复迫在眉睫。[0003]原位钝化技术由于操作简单、成本相对低廉已成为最常用的土壤重金属污染修复技术之一。碳酸盐材料作为钝化材料在土壤重金属污染修复中应用较为普遍。这是由于碳酸盐可提高土壤的pH值，促进重金属生成氧化物或碳酸盐沉淀，降低重金属的生物可利用性.如生成溶解度很小的CdCO3、PbCO3沉淀。例如据公开论文(环境化学，2012，30(1):16‑25)中报道，土壤施加碳酸钙后，不仅可以降低土壤中水溶态Cd、交换态Cd及有机结合态Cd含量，还可降低植物体内重金属的含量。但是，由于碳酸钙的晶体结构较为稳定，实际钝化过程中，其有利于土壤重金属钝化