一种镉砷复合污染土壤治理用的富硅土壤调理剂及制备方法和应用方法.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CN111607400A(43)申请公布日2020.09.01(21)申请号202010455528.3(22)申请日2020.05.26(71)申请人中南林业科技大学地址410004湖南省长沙市天心区韶山南路498号(72)发明人辜娇峰廖柏寒周航刘雅(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人王欢(51)Int.Cl.C09K17/02(2006.01)C09K17/04(2006.01)A01B79/02(2006.01)C09K101/00(2006.01)C09K109/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种镉砷复合污染土壤治理用的富硅土壤调理剂及制备方法和应用方法(57)摘要本发明公开了一种镉砷复合污染土壤治理用的富硅土壤调理剂的制备方法，包括：（1）水稻谷壳去除杂质后碎成谷壳粉；（2）将粉碎的谷壳粉置于燃烧炉中进行有氧初燃，直至无黑烟；（3）使谷壳粉在有氧条件下继续燃烧，自然冷却后，得到灰白色而无黑色杂质的谷壳灰，将谷壳灰研磨过筛，得到粒径范围在40～100目之间的谷壳灰；（4）将硝酸与谷壳灰搅拌混合，在室温中进行酸改性及去除灰分，搅拌结束后，过200目筛过滤浸洗液，保留固体；（5）用去离子水多次冲洗谷壳灰，直至溶液pH在6.5～7.5之间，然后60～80℃烘干至恒重。本发明解决了Cd和As复合污染土壤难以实现Cd、As同步钝化以及稻米Cd、As含量同步降低的问题。CN111607400ACN111607400A权利要求书1/1页1.一种镉砷复合污染土壤治理用的富硅土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)谷壳粉预处理：将水稻谷壳去除杂质后粉碎成粒径范围为20～60目的谷壳粉；(2)谷壳粉初燃：将粉碎的谷壳粉均匀平铺在燃烧板上，然后其置于燃烧炉中进行有氧初燃，燃烧炉温度控制在200℃±5℃，空气流速0.25～1.0m3/s，氧气饱有量15～30％，有氧条件下燃烧谷壳粉0.5～1.0h，直至无黑烟；(3)谷壳粉终燃：燃烧炉继续按15±0.5℃/min速率升温至600℃±5℃，使谷壳粉在有氧条件下继续燃烧1.5～2.0h，自然冷却后，得到灰白色而无黑色杂质的谷壳灰，将谷壳灰研磨过筛，得到粒径范围在40～100目之间的谷壳灰；(4)去除灰分与改性：按照固液比1:20-1:30，将0.01～0.015mol/L的硝酸与谷壳灰搅拌混合，在室温中进行酸改性及去除灰分，搅拌时间1～2h，搅拌速率为100～200r/min，搅拌结束后，过200目筛过滤浸洗液，保留固体；(5)清洗与烘干：按固液比1:20-1:100，用去离子水多次冲洗谷壳灰，直至溶液pH在6.5～7.5之间，然后60～80℃烘干至恒重，得到粉状、粒径范围在100～200目的富含硅的土壤调理剂。2.如权利要求1所述的一种镉砷复合污染土壤治理用的富硅土壤调理剂的制备方法，其特征在于：所述水稻谷壳可为任意水稻品种或产区的水稻谷壳，水稻谷壳中重金属Pb、Cd、Cr、As、Hg含量不超过5mg/kg。3.如权利要求1所述的一种镉砷复合污染土壤治理用的富硅土壤调理剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中谷壳粉在燃烧板上平铺的厚度为0.5～1.0cm。4.根据权利要求1、2或3所述制备方法制备的富硅土壤调理剂。5.富硅土壤调理剂的应用方法，其特征在于：按每亩750～1500kg量，将富硅土壤调理剂施于耕种前土壤中。6.如权利要求5所述富硅土壤调理剂的应用方法，其特征在于，施用步骤为：(1)稻田土壤除草并第一次翻耕后，将富硅土壤调理剂均匀抛洒在土壤表面，然后多次翻耕，直至耕作层土壤中富硅土壤调理剂与土壤充分混合均匀；(2)向稻田中灌水，保持土壤表面有1～3cm的覆水，淹水熟化3～7天，熟化完成后即可插秧。2CN111607400A说明书1/8页一种镉砷复合污染土壤治理用的富硅土壤调理剂及制备方法和应用方法技术领域[0001]本发明创造属于环境修复治理和农产品质量安全技术领域，具体为一种镉砷复合污染土壤治理用的富硅土壤调理剂及制备方法和应用方法。背景技术[0002]由于采矿、冶炼及施用含重金属的农药和化肥的影响，稻田被重金属污染情况严重，而重金属对环境的污染具有不可降解性，污染持续时间长，从环境中自然消除或减少的难度较大。水稻对重金属Cd、As等均有较强的富集能力，重金属在稻田土壤中的不断累积，不仅阻碍了水稻的健康生长，更严重的是通过食物链危害人体健康。当前，重金属复合污染土壤日趋严重，而Cd和As复合污染问题在我国南方稻田比较突出。因此，如何降低土壤中Cd和As的生物有效性，使稻米中Cd和As含量降低是一个迫切待解的问题。[0003]原位钝化