一种多性的重金属稳定剂及其制备方法与流程

2021-02-02 18:02:16|

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本发明涉及重金属稳定剂的制备方法，具体为一种多性的重金属稳定剂及其制备方法。

背景技术：

随着城市化及工业化进程的迅速发展，土壤重金属污染日益严重，已成为一个不可忽视的问题，给我国人民生活质量、身体健康及经济社会发展均带来了较大的负面影响。土壤重金属来源广泛且复杂，存在多种形态，且多具隐蔽性及长期累积性，具有较大的处理难度。

重金属污染事关“菜篮子”、“米袋子”安全，事关农产品质量和人体健康及经济社会发展，是重大的民生问题和战略问题，引起国家高度关注。《土壤污染防治行动计划》的落地明确推进土壤污染治理，重金属污染土壤修复是其中重要的一个方面，因此，土壤重金属污染治理技术的研究具有及其重要的意义。土壤重金属稳定化修复具有修复成分低，修复效果好，工艺简单易行等优点而受到广泛关注。

现有的土壤重金属稳定剂多以添加重金属稳定的方法形成难溶沉淀物，受外部酸碱的影响较大，修复效果不稳定；稳定剂多为成分单一，且对土壤性质影响较大，易造成土壤板结，养分失衡等问题，修复后土壤难以再利用；并且稳定剂成本较为高昂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多性的重金属稳定剂及其制备方法及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：一种多性的重金属稳定剂，它由以下成分组成：活化凹凸棒土20—60份和重金属配合剂溶液50—70份

所述的多性的重金属稳定剂的制备方法，包括如下工艺步骤：

1）稳定剂的制备：在常温下，或者25°c～50°c加热的条件下，将活化凹凸棒土浸泡于重金属配合剂溶液中1h～24h，干燥后过筛去除粒径大于50μm～150μm的固体，即得到所述土壤重金属稳定剂；所述重金属配合剂溶液的溶剂为水，其中，重金属配合剂的质量分数为40％；

2）重金属稳定化的应用：取1kg按上述方法配置好的稳定剂，投加到1500kg重金属污染土壤中进行充分搅拌，加水，将含水率控制在40%，养护7天，土壤中各种重金属成分的浸出液浓度显著降低，其中，铅、铜、锌、砷的浓度分别由3.51、6.78、5.12、8.52mg/l，全部降低到0.5mg/l以下。

本发明所述的土壤重金属稳定剂中巯基的质量分数与活化凹凸棒土的吸附量以及重金属配合剂的巯基含量相关，在0.5％～10％之间。

本发明所述的重金属配合剂溶液中，重金属配合剂的质量分数为40％～50％。

本发明所述的浸泡的温度为25°c～50°c，浸泡的时间为6h～18h。

本发明所述的稳定剂与待修复土壤的质量比为（0.05~0.1）：100；加水后土壤的含水率控制为30wt%~45wt%。

本发明的有益效果是：该发明一种多性的重金属稳定剂及其制备方法将重金属配合剂与凹凸棒土采用浸泡的方式进行复合，使得巯基与凹凸棒土通过氢键或共价键的结合，形成的大分子结构络合配合重金属，同时，凹凸棒土和重金属配合剂协同吸附土壤重金属，增强稳定化重金属的能力，提高对重金属污染物的传质速率；凹凸棒土与其它黏土矿物相比，晶体层间具有较高的交换阳离子，使凹凸棒土有更高的离子交换量，从而可以通过离子交换作用吸附更多的污染土壤中的重金属；土壤重金属稳定剂酸碱值为中性，修复土壤时，不会影响土质，利于农田修复及还田；采用乙醇作为重金属配合剂溶液的溶剂，使得凹凸棒土在溶剂中具有优良的分散性，增强重金属配合剂的负载效果，同时，使得制备的土壤重金属稳定剂为微米尺寸，对黏土、粉砂土和砂土的污染土壤均能取得良好的修复效果。

具体实施方式

下面结合具体实施方式进一步的说明，但是下文中的具体实施方式不应当做被理解为对本体发明的限制。本领域普通技术人员能够在本发明基础上显而易见地作出的各种改变和变化，应该均在发明的范围之内。

一种多性的重金属稳定剂的制备方法，包括如下工艺步骤：

实施例1：

实施例2：

1）稳定剂的制备：在常温下，或者25°c～50°c加热的条件下，将活化凹凸棒土浸泡于重金属配合剂溶液中1h～24h，干燥后过筛去除粒径大于50μm～150μm的固体，即得到所述土壤重金属稳定剂；所述重金属配合剂溶液的溶剂为水，其中，重金属配合剂的质量分数为50％；

2）重金属稳定化的应用：取1kg按上述方法配置好的稳定剂，投加到1500kg重金属污染土壤中进行充分搅拌，加水，将含水率控制在40%，养护7天，土壤中各种重金属成分的浸出液浓度显著降低，其中土壤中铜的浸出液浓度由7.23mg/l降低到0.21mg/l，稳定化效果非常显著。

实施例3：

1）稳定剂的制备：在常温下，或者25°c～50°c加热的条件下，将活化凹凸棒土浸泡于重金属配合剂溶液中1h～24h，干燥后过筛去除粒径大于50μm～150μm的固体，即得到所述土壤重金属稳定剂；所述重金属配合剂溶液的溶剂为乙醇，其中，重金属配合剂的质量分数为40％；

2）重金属稳定化的应用：取1kg按上述方法配置好的稳定剂，投加到1500kg重金属污染土壤中进行充分搅拌，加水，将含水率控制在40%，养护7天，土壤中各种重金属成分的浸出液浓度显著降低，其中土壤中铜的浸出液浓度由7.23mg/l降低到2.53mg/l，稳定化效果显著。

实施例4：

1）稳定剂的制备：在常温下，或者25°c～50°c加热的条件下，将活化凹凸棒土浸泡于重金属配合剂溶液中1h～24h，干燥后过筛去除粒径大于50μm～150μm的固体，即得到所述土壤重金属稳定剂；所述重金属配合剂溶液的溶剂为乙醇，其中，重金属配合剂的质量分数为50％；

2）重金属稳定化的应用：取1kg按上述方法配置好的稳定剂，投加到1500kg重金属污染土壤中进行充分搅拌，加水，将含水率控制在40%，养护7天，土壤中各种重金属成分的浸出液浓度显著降低到合理水平，能够有效实现农田重金属的钝化。

重金属稳定化过程中加水用来分散污染土壤和土壤重金属稳定剂，使得两者混合更为均匀，当的固体质量分数为10％～50％时，能保证较好的分散效果的同时不致于由于过度稀释而影响修复效率；土壤重金属稳定剂的质量分数越高修复效果越好，而添加量过高则会造成浪费，一般选择5％～10％的质量分数最优。修复效果还跟养护时间的长短相关，实际应用中，由于土壤重金属稳定剂不可回收，实际养扩时间超过12小时。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

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