一种土壤重金属污染固定化试剂及其制备方法.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CN105838375A(43)申请公布日2016.08.10(21)申请号201610281723.2(22)申请日2016.04.29(71)申请人凯天环保科技股份有限公司地址410100湖南省长沙市经济开发区星沙大道15号(72)发明人何曦叶明强(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人刘擎天(51)Int.Cl.C09K17/02(2006.01)C09K17/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种土壤重金属污染固定化试剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种土壤重金属污染固定化试剂及其制备方法，在基底材料晶格与表面负载纳米零价铁，然后通过酸溶液处理去除基底材料表面的纳米零价铁，保留在基底材料晶格中固定的纳米零价铁，洗涤，干燥，得到固定化试剂。本发明的固定化试剂能够高效、长久、稳定固定残渣态重金属。CN105838375ACN105838375A权利要求书1/1页1.一种土壤重金属污染固定化试剂的制备方法，其特征在于，在基底材料晶格与表面负载纳米零价铁，然后通过酸溶液处理去除基底材料表面的纳米零价铁，保留在基底材料晶格中固定的纳米零价铁，洗涤，干燥，得到固定化试剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，负载纳米零价铁后的基底材料与酸溶液的固液质量比为1:20-1:50。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸溶液处理在10-30℃进行，所述处理时间为10-30min。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为质量百分浓度为0.5％-2％的盐酸溶液Ⅰ。5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述基底材料晶格与表面负载纳米零价铁的过程为：将基底材料分散于去离子水中，超声处理，将分散后的粉末悬浮液加入盐酸溶液Ⅱ中进行酸处理，处理温度50-80℃，时间3-8h；洗涤，干燥，得到粉末Ⅰ，将粉末Ⅰ分散于可溶性铁盐溶液中，并转移至高压反应釜中进行反应，反应后得到的产物洗涤，干燥，得到粉末Ⅱ，进一步将粉末Ⅱ分散于还原剂溶液中进行还原反应，洗涤，干燥后得到负载纳米零价铁后的基底材料。6.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述基底材料为凹凸棒石、高岭土、海泡石、蒙脱石、硅藻土、埃洛石中的一种或几种。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，进行酸处理过程中加入的盐酸溶液Ⅱ的质量百分浓度为1％-10％，分散后的粉末悬浮液与盐酸溶液Ⅱ的体积比为1:1-1:2；所述还原剂溶液为硼氢化钾溶液或水合肼溶液。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述粉末Ⅰ与可溶性铁盐溶液的固液质量比为1:20-1:50，可溶性铁盐溶液的pH为6-7，可溶性铁盐中Fe与粉末Ⅰ的质量比为12-28％，高压反应釜中进行反应的反应温度为120-200℃。9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述硼氢化钾溶液或水合肼溶液的质量百分浓度为1％-10％，粉末Ⅱ与硼氢化钾溶液或水合肼溶液的固液质量比为1:20-1:50，反应温度10-30℃。10.权利要求1-9任一项所述制备方法制备得到的土壤重金属污染固定化试剂。2CN105838375A说明书1/4页一种土壤重金属污染固定化试剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于土壤重金属污染修复领域，特别涉及一种土壤重金属污染固定化试剂及其制备方法。技术背景[0002]随着世界人口的不断增长，粮食生产及安全问题已经迫在眉睫，中国农业首当其冲。农田污染是粮食高产的重要制约因素，造成农业综合生产能力下降，已经影响到我国农业生产可持续性、农产品质量和国家生态环境安全，引起了民众的广泛关注。在农田污染的众多因素中，化肥、农药、污水灌溉等是造成农田污染的主要成因。由于重金属污染治理难度及危害大，使得重金属污染显得尤为突出。据初步统计，目前全国污水灌溉面积达5400万亩，每年因重金属污染减产粮食100亿公斤，污染超标粮食120亿公斤，合计经济损失超过200亿元；4000多万人长期生活在污灌区内，2.5亿人受到污染耕地的直接威胁，全国13亿人的身体健康受到耕地污染的牵连。[0003]目前，修复土壤重金属污染主要有以下几个途径：一是改变重金属在土壤中的存在状态，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性(固定化技术)；二是利用生物或工程技术方法将重金属从土壤中去除；三是改变种植制度，避免重金属通过食物链传递而进入到人体中。其中固定化技术是目前研究最早、应用较广、技术比较成熟和完善的一种土壤污染修复技术。[0004]土壤中重金属元素的形态可以分为交换态、碳酸盐结合态、铁-锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态5种。交换态重金属是指吸附在粘土、腐殖质及