一种镉污染土壤固废基钝化剂的制备和应用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113481014A(43)申请公布日2021.10.08(21)申请号202110802000.3(22)申请日2021.07.15(71)申请人中国科学院沈阳应用生态研究所地址110016辽宁省沈阳市沈河区文化路72号(72)发明人贾春云倪子钧刘泽浩常柳巩宗强李晓军(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙)11613代理人韩国胜(51)Int.Cl.C09K17/40(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图5页(54)发明名称一种镉污染土壤固废基钝化剂的制备和应用方法(57)摘要本发明涉及一种镉污染土壤固废基钝化剂，包括改性高炉渣、改性粉煤灰和改性生物炭。改性高炉渣为高炉渣经盐酸改性后制得，改性粉煤灰为粉煤灰经NaOH改性后制得，改性生物炭为生物炭经壳聚糖改性后制得。本发明还涉及一种镉污染土壤固废基钝化剂的制备方法，将改性高炉渣、改性粉煤灰和改性生物炭均匀混合，加水搅拌，干燥，得到镉污染土壤固废基钝化剂。本发明还涉及一种应用镉污染土壤固废基钝化剂修复镉污染土壤的方法。其有益效果是，镉污染土壤固废基钝化剂成本低，经改性后形成的改性高炉渣、改性粉煤灰和改性生物炭的比表面积增大且吸附位点增多，以增大其与镉污染土壤中的镉离子的接触面积，进而提高其吸附效果，以降低镉污染土壤中有效态镉含量。CN113481014ACN113481014A权利要求书1/2页1.一种镉污染土壤固废基钝化剂，其特征在于，包括改性高炉渣、改性粉煤灰和改性生物炭；所述改性高炉渣为高炉渣经盐酸改性后制得，所述改性粉煤灰为粉煤灰经NaOH改性后制得，所述改性生物炭为生物炭经壳聚糖改性后制得。2.如权利要求1所述的镉污染土壤固废基钝化剂，其特征在于：所述改性高炉渣的粒径小于150um；所述改性粉煤灰的粒径小于150um。3.如权利要求1所述的镉污染土壤固废基钝化剂，其特征在于：所述改性高炉渣为中性；所述改性粉煤灰为中性；所述改性生物炭为中性。4.如权利要求1所述的镉污染土壤固废基钝化剂，其特征在于，所述改性高炉渣、所述改性粉煤灰和所述改性生物炭的质量比为0.5‑1：1‑2：3‑4。5.一种如权利要求1‑4任一项所述的镉污染土壤固废基钝化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将粉碎后的高炉渣与盐酸进行反应，抽滤，洗涤，干燥，得到改性高炉渣；S2：将粉煤灰和NaOH均匀混合，焙烧，研磨，过筛，洗涤，得到改性粉煤灰；S3：在壳聚糖的醋酸溶液中加入生物炭，搅拌，再加入NaOH进行反应，分离，洗涤，得到改性生物炭；S4：将所述改性高炉渣、所述改性粉煤灰和所述改性生物炭均匀混合，加水搅拌，干燥，得到镉污染土壤固废基钝化剂。6.如权利要求5所述的镉污染土壤固废基钝化剂的制备方法，其特征在于：S1步骤中：采用去离子水或蒸馏水洗涤；干燥温度为60‑105℃，干燥时间为10‑24h。S2步骤中：焙烧温度为250±10℃，焙烧时间为2±0.1h；采用去离子水或蒸馏水洗涤。7.如权利要求5所述的镉污染土壤固废基钝化剂的制备方法，其特征在于：S3步骤中：生物炭通过农业秸秆和/或木屑在400‑600℃的厌氧环境制备而成；搅拌时间为30±5min；采用去离子水或蒸馏水洗涤。S4步骤中：所述改性高炉渣、所述改性粉煤灰和所述改性生物炭的质量比为0.5‑1：1‑2：3‑4；水的质量为所述改性高炉渣、所述改性粉煤灰和所述改性生物炭的混合物的总质量的10％‑30％。8.一种应用如权利要求1‑4任一项所述的镉污染土壤固废基钝化剂修复镉污染土壤的方法，其特征在于，包括如下步骤：2CN113481014A权利要求书2/2页将镉污染土壤和所述镉污染土壤固废基钝化剂混合均匀，并保持镉污染土壤中的含水量不低于土壤最大持水量的60％。9.如权利要求8所述的应用镉污染土壤固废基钝化剂修复镉污染土壤的方法，其特征在于，混合时，将所述镉污染土壤固废基钝化剂均匀撒施于镉污染土壤中，旋耕镉污染土壤，旋耕深度为20‑25cm。10.如权利要求9所述的应用镉污染土壤固废基钝化剂修复镉污染土壤的方法，其特征在于，所述镉污染土壤固废基钝化剂的撒施量为镉污染土壤干重的1％‑10％。3CN113481014A说明书1/10页一种镉污染土壤固废基钝化剂的制备和应用方法技术领域[0001]本发明涉及镉污染土壤治理与修复技术领域，尤其涉及一种镉污染土壤固废基钝化剂的制备和应用方法。背景技术[0002]根据环境保护部和国土资源部2014年4月17日公布的《全国土壤污染状况调查公报》，截止公布日期，我国土壤的总点位超标率为16.1％，其中，耕地土壤的点位超标率高达19.4％，按照污染程度划分，耕地土壤中轻微、轻度、中度和重度污染的点位超标率