CN105950155A - 一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂 - Google Patents

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秦月琴
任飞
孙忠伟
明桂林
吴海东
王前
张传琦
牛杏杏
王赞
王代飞
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    • C09K17/02—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
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Abstract

本发明公开一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂，以堇青石蜂窝为载体，在载体上负载凹凸棒石粉末并经煅烧制得；将12.5‑16.5份的可溶性淀粉溶于37.5‑49.5份的水中，加入6‑8份的水溶性纳米二氧化硅，混合均匀后加入22‑24份凹凸棒石粉末，电动搅拌形成均匀的浆液，备用；将堇青石蜂窝浸渍在上述所得的浆液中，超声辅助涂层；取出堇青石蜂窝再次浸渍在硝酸钙溶液中，超声辅助涂层；再次取出堇青石蜂窝经煅烧后得到以堇青石蜂窝为载体土壤调理剂。本发明以堇青石蜂窝为载体，将土壤调理剂埋在重金属污染土壤中，不仅能回收重金属，而且载体能够反复利用，降低成本。

Description

一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂
技术领域
本发明属于凹凸棒技术领域，涉及一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂。
背景技术
重金属污染是指由于人类活动将重金属加入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于原有含量，并造成生态环境质量恶化的现象。土壤中的重金属不仅能抑制植物生长发育，并能通过食物链传递与富集，最终危害人体健康。
目前重金属污染治理主要有以下几个途径。一是利用土壤调理剂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；二是利用生物或工程技术方法从土壤中去除重金属；三是改变种植制度，避免重金属通过食物链影响生物和人体健康。
土壤调理剂的修复原理是改变土壤的物理、化学性质，通过对重金属的吸附、沉淀或共沉淀作用，改变了重金属在土壤中的存在状态，从而降低其生物有效性和迁移性。常用的改良剂有无机改良剂和有机改良剂，无机改良剂主要包括石灰、硅酸钙、粉煤灰等碱性物质以及羟基磷灰石、磷矿粉、磷酸氢钙等磷酸盐，还有天然、天然改性或人工合成的沸石、膨润土等矿物。有机改良剂包括农家肥、绿肥、草炭等有机肥料。
申请公布号CN 105482827 A公开了一种具有重金属土壤修复功效的土壤调理剂，产品具有生物有机肥料有机、环保、高效的特点，富含天然有机质成分、微生物活性成分和大量益生菌，能有效吸附污染土壤中重金属离子，调节土壤中微生物的平衡，分解土壤中的有机质、矿物质等有机或无机成分，减轻因环境污染造成的土壤重金属富集和作物毒害等现象。但该生物土壤调理剂生产成本高，不能满足大范围使用的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂，该土壤调理剂以堇青石蜂窝为载体，在载体上负载凹凸棒石粉末并经煅烧制得；
其制备步骤为：按重量份计，将12.5-16.5份的可溶性淀粉溶于37.5-49.5份的水中，加入6-8份的水溶性纳米二氧化硅，混合均匀后加入22-24份凹凸棒石粉末，电动搅拌形成均匀的浆液，备用；将堇青石蜂窝浸渍在上述所得的浆液中，超声辅助涂层；取出堇青石蜂窝再次浸渍在硝酸钙溶液中，超声辅助涂层；再次取出堇青石蜂窝经煅烧后得到以堇青石蜂窝为载体土壤调理剂。
所述的堇青石蜂窝大小为10cm×10cm×42cm，其小孔道大小为1cm×1cm×4.2cm。
所述的凹凸棒石粉末粒径为100-150目。
所述的超声辅助时间为1.5-3h；所述的硝酸钙溶液质量分数65％～70％；所述的浸渍是在常温下进行，浸渍12-24h。
所述的煅烧是在氩气气氛中经800～1000℃煅烧1-1.5h。
本发明的有益效果：本发明以堇青石蜂窝为载体，将土壤调理剂埋在重金属污染土壤中，重金属离子被牢牢地吸附在堇青石蜂窝的凹凸棒上；取出载体后，吸附了重金属离子的凹凸棒再经过电离作用，与吸附于其上的重金属离子分离，不仅能回收重金属，而且载体能够反复利用，降低成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂，该土壤调理剂以堇青石蜂窝为载体，堇青石蜂窝大小为10cm×10cm×42cm，其小孔道大小为1cm×1cm×4.2cm，在载体上负载粒径为120目的凹凸棒石粉末并经煅烧制得；
其制备步骤为：按重量份计，将15份的可溶性淀粉溶于40份的水中，加入7份的水溶性纳米二氧化硅，混合均匀后加入23份的凹凸棒石粉末，电动搅拌形成均匀的浆液，备用；将堇青石蜂窝浸渍在上述所得的浆液中，常温下浸渍18h，超声辅助涂层2h；取出堇青石蜂窝再次浸渍在质量分数68％的硝酸钙溶液中，常温下浸渍16h，超声辅助涂层2h；再次取出堇青石蜂窝在氩气气氛中经900℃煅烧1.2h后，得到以堇青石蜂窝为载体土壤调理剂。
将以堇青石蜂窝为载体的土壤调理剂埋在重金属污染土壤中1-2个月，重金属离子被牢牢地吸附在堇青石蜂窝的凹凸棒上；取出载体后，吸附了重金属离子的凹凸棒再经过电离作用，与吸附于其上的重金属离子事先分离，重金属离子则可以通过电解、沉淀、萃取得到回收；对重金属镉的回收实验表明，经上述流程，可回收纯度高达99.99％的高纯度镉。
实施例2
一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂，该土壤调理剂以堇青石蜂窝为载体，堇青石蜂窝大小为10cm×10cm×42cm，其小孔道大小为1cm×1cm×4.2cm，在载体上负载粒径为150目的凹凸棒石粉末并经煅烧制得；
其制备步骤为：按重量份计，将12.5份的可溶性淀粉溶于49.5份的水中，加入6份的水溶性纳米二氧化硅，混合均匀后加入24份凹凸棒石粉末，电动搅拌形成均匀的浆液，备用；将堇青石蜂窝浸渍在上述所得的浆液中，常温下浸渍12h，超声辅助涂层3h；取出堇青石蜂窝再次浸渍在质量分数65％的硝酸钙溶液中，常温下浸渍24h，超声辅助涂层1.5h；再次取出堇青石蜂窝在氩气气氛中经1000℃煅烧1h后，得到以堇青石蜂窝为载体土壤调理剂。
实施例3
一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂，该土壤调理剂以堇青石蜂窝为载体，堇青石蜂窝大小为10cm×10cm×42cm，其小孔道大小为1cm×1cm×4.2cm，在载体上负载粒径为100目的凹凸棒石粉末并经煅烧制得；
其制备步骤为：按重量份计，将16.5份的可溶性淀粉溶于37.5份的水中，加入8份的水溶性纳米二氧化硅，混合均匀后加入22份凹凸棒石粉末，电动搅拌形成均匀的浆液，备用；将堇青石蜂窝浸渍在上述所得的浆液中，常温下浸渍24h，超声辅助涂层1.5h；取出堇青石蜂窝再次浸渍在质量分数70％的硝酸钙溶液中，常温下浸渍12h，超声辅助涂层3h；再次取出堇青石蜂窝在氩气气氛中经800℃煅烧1.5h后，得到以堇青石蜂窝为载体土壤调理剂。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂，其特征在于，该土壤调理剂以堇青石蜂窝为载体，在载体上负载凹凸棒石粉末并经煅烧制得；
其制备步骤为：
按重量份计，将12.5-16.5份的可溶性淀粉溶于37.5-49.5份的水中，加入6-8份的水溶性纳米二氧化硅，混合均匀后加入22-24份凹凸棒石粉末，电动搅拌形成均匀的浆液，备用；
(2)将堇青石蜂窝浸渍在上述所得的浆液中，超声辅助涂层；
(3)取出堇青石蜂窝再次浸渍在硝酸钙溶液中，超声辅助涂层；
(4)再次取出堇青石蜂窝经煅烧后得到以堇青石蜂窝为载体土壤调理剂。
2.根据权利要求1所述的一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂，其特征在于，所述的堇青石蜂窝大小为10cm×10cm×42cm，其小孔道大小为1cm×1cm×4.2cm。
3.根据权利要求1所述的一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂，其特征在于，所述的凹凸棒石粉末粒径为100-150目。
4.根据权利要求1所述的一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂，其特征在于，所述的超声辅助时间为1.5-3h；所述的硝酸钙溶液质量分数65％～70％；所述的浸渍是在常温下进行，浸渍12-24h。
5.根据权利要求1所述的一种具有修复重金属污染土壤功能的土壤调理剂，其特征在于，所述的煅烧是在氩气气氛中经800～1000℃煅烧1-1.5h。
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