用于砷污染土壤修复的改性生物炭及其制备方法与应用.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CN109833849A(43)申请公布日2019.06.04(21)申请号201910027228.2(22)申请日2019.01.11(71)申请人湖南恒凯环保科技投资有限公司地址410000湖南省长沙市岳麓区高新区竹韵路68号恒凯环保集团科技产业园(72)发明人曹兴聂芳邢汉君(74)专利代理机构北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司11129代理人向群(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B09C1/00(2006.01)B01J20/30(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称用于砷污染土壤修复的改性生物炭及其制备方法与应用(57)摘要本发明“用于含砷污染土壤修复的改性生物炭、制备方法及应用”，属于土壤修复技术领域。所述改性生物炭的制备方法包括如下步骤：(1)酸改性：常温下将生物炭与自来水配制成浆体A，添加硫酸和盐酸进行酸改性；(2)联合改性：将酸改性所得产物洗去残留的酸后，配制成浆体B，加入铁盐，双氧水、聚丙烯酰胺，进行充分搅拌反应。本发明的改性生物炭在砷污染土壤修复过程中添加量少，对土壤亲和力强，砷污染降解效果更好，并且无二次污染。CN109833849ACN109833849A权利要求书1/1页1.用于砷污染土壤修复的改性生物炭的制备方法，其特征在于，包括：(1)酸改性：常温下将生物炭与自来水配制成浆体A，添加硫酸和盐酸进行酸改性；(2)联合改性：将上一步酸改性所得产物洗去残留的酸后，配制成浆体B，加入铁盐，双氧水、聚丙烯酰胺，搅拌。2.根据权利要求1所述的改性生物炭的制备方法，还包括：对所述步骤(1)酸改性得到的产物进行水洗后再进行步骤(2)；优选地，所述水洗指：将步骤(1)酸改性得到的生物炭浆体过滤，用清水洗涤至pH值为7，过滤待用。3.根据权利要求1或2所述的改性生物炭的制备方法，还包括：干燥：将步骤(2)得到的产物过滤干燥。4.根据权利要求1所述的改性生物炭的制备方法，其特征在于：步骤(1)酸改性中浆体A的质量浓度为5～15％；硫酸和盐酸的浓度均为0.5～2mol/L，体积比为1：1。5.根据权利要求1、2、4任一所述的改性生物炭的制备方法，其特征在于：步骤(1)酸改性中硫酸和盐酸的加入量按质量比为生物炭质量的1～10％，酸改性时间为1～5小时；优选地，步骤(2)中的浆体B的质量浓度为10％。6.根据权利要求1-3任一所述的改性生物炭的制备方法，其特征在于：步骤(2)中铁盐的加入量为生物炭质量的3～10％，双氧水的加入量为生物炭质量的2～20％，所述聚丙烯酰胺的加入量为生物炭质量的0.05～0.5％；所述步骤(2)中联合改性的温度为20～50℃，反应时间为1～3小时。7.根据权利要求1-3、6任一所述的改性生物炭的制备方法，其特征在于：所述铁盐为氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁中的一种或者几种的混合物。8.用于砷污染土壤修复的改性生物炭，其采用权利要求1～7任一所述的制备方法制备得到。9.权利要求1～7任一所述的制备方法制备得到的改性生物炭，和/或，权利要求8所述的改性生物炭在砷污染土壤修复中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，包括：按改性生物炭与砷污染土壤的质量比0.5～5％，将所述改性生物炭添加到砷污染土壤中；优选地，所述添加后，搅拌均匀；更优选地，添加了改性生物炭后的土壤的含水率保持在50％以上，养护7～15天。2CN109833849A说明书1/6页用于砷污染土壤修复的改性生物炭及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种用于含砷污染土壤修复的改性生物炭、制备方法及应用。背景技术[0002]目前含砷固废用的较多的还是固化稳定化修复技术，该技术通过向土壤中添加固化稳定化药剂来改变重金属在土壤中的存在形态，降低重金属的可迁移性及生物有效性，是一类行之有效的土壤修复技术。该类技术的关键是寻找和制备廉价、高效的修复材料。近年来，生物炭作为一类新型环境功能材料引起广泛关注，其在土壤改良、温室气体减排以及受污染环境修复方面都展现出应用潜力，为解决粮食危机、全球气候变化等环境问题，提供了新的思路，目前，生物碳在重金属土壤修复已得到应用。生物炭制备过程中，由于原材料本身特点及热解过程中所产生的一些副产物，导致传统高温热解所得到的生物炭的比表面积较小，孔隙结构及表面官能团的数目和种类较少，且由于生物炭表面主要是带有负电荷的官能团，对阴离子的吸附效果较差。因此直接生产的生物碳在应用于土壤修复过程中具有用量较大、成本偏高、比重低、容易流失的不足。为解决传统热解所得生物炭存在的问题,同时进一步强化其功能,需要采用改性方法活化生物炭表面性质，使其性质得到较好的改善。目前，