CN107931317A - 一种改性沸石‑铁氧化物复合土壤原位修复剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性沸石‑铁氧化物复合土壤原位修复剂及其制备方法，由沸石、有机质、氯化铁、粉煤灰等原料制成，本发明利用水相合成纳米铁氧化物，在此基础上再将其进一步搭载于廉价易得的有机质、沸石混合体系中，形成多聚合物，并且保留了内部微孔结构，提高了对土壤污染物的吸附性，二者的协同结合极大的增加了比表面积，扩大了污染物吸附种类，提高对重金属的吸附效能，本发明所用原料储量丰富、价格低廉，所得产品可靠性高，在国内外具有良好的推广潜力，尤其是针对重金属和有机物的复合型土壤污染拥有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种改性沸石-铁氧化物复合土壤原位修复剂及其制备方法。
背景技术
随着我国工业化、城市化及现代农业化的进程，土壤污染日益严重，并逐步表现为多种污染物的复合污染。尤以重金属污染和高毒性、持久性有机物污染最为突出，它们主要来自废厂矿区、污灌区、生活垃圾、工业三废以及农药、化肥的大量使用。调查研究显示，我国受镉、砷、铅等重金属污染造成的经济损失巨大。另一方面，有机污染以其持久性、高毒性、积聚性、流动性的特征，协同重金属污染的隐蔽性、长期性、不可逆性特点，成为当前的研究热点。总之，重金属、有机污染物不仅改变土壤的理化特征，导致土壤的退化、农作物产量和品质的降低，而且通过径流和淋洗作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并可能通过直接接触、食物链等途径危及人类的生命和健康。因此，解决这类复合型污染土壤的修复问题，迫在眉睫。
目前，土壤修复常用的技术有挖掘、填埋、稳定化固化、化学淋洗、化学氧化还原、水泥窑协同处置、热脱附、植物修复和微生物修复等，但是这些技术大多是将污染物挖掘出来进行异位处理，很容易造成二次污染。而植物和微生物修复技术又面临着修复周期短、修复效率低的问题。
化学吸附法因其简便、高效、经济、可再生、无二次污染等特点而越来越受到人们的重视，在处理污染土壤中具有巨大潜力。在活性炭、金属氧化物、壳聚糖、腐殖酸等众多吸附材料中，铁氧化物由于其来源广泛、成本低廉、环境友好等优点而得到较广泛的应用和较多的研究，但单独使用铁氧化物吸附种类单一，吸附量小，同时制备纳米结构的铁氧化物，通常会用到大量有机溶剂，成本较高，不利于实现大规模应用。
粉煤灰是燃煤电厂排出的固体废物，主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁等，目前其重要的资源化利用途径之一是作为建筑材料制砖。而在城市建设和建筑拆除过程中又会产生大量的粉煤灰废砖块，这些废弃物大量堆积，不仅占用土地，而且会对环境产生不利影响。粉煤灰作为粉煤灰砖的主要成分，具有结构多孔，比表面积大等特点，可吸附环境中的有机物、金属离子等。粉煤灰砖块中的粉煤灰、石灰、石膏等成分含有铝、钙、铁等多种活性氧化物，这些氧化物经改性后具有与以上污染物形成沉淀的潜力。因此，利用废弃粉煤灰砖块经改性用于污染土壤原位处理潜力巨大。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种改性沸石-铁氧化物复合土壤原位修复剂及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种改性沸石-铁氧化物复合土壤原位修复剂，通过以下方法制备：
（1）将沸石粉碎过40-50目筛，浸没于体积浓度为5-10%的硫酸溶液中20-24小时，之后取出并用清水洗净，置于150-180℃下蒸10-12小时后于100-105℃烘干，得到沸石粉末备用；
（2）将有机质沤制发酵至腐熟完全，干燥粉碎为细粒，与沸石粉末按质量比3-4：1混合后投入25-30倍于其质量的水中，再向其中加入总质量1-2%的硫酸铜，升温至80-90℃反应40-60分钟，过滤后收集固体并用清水洗至pH为6.5-7.5，烘干备用；
（3）将0.5mol/L硫酸镁溶液和1mol/L氢氧化钠溶液等体积混合，搅拌10-15分钟后再向其中加入硫酸镁粉末，并于110-120℃下加热10-12小时，经自然冷却后得到固体沉淀，干燥后与氯化铁混合并完全沉浸在水中，以300-350转/分的速率搅拌60-90分钟，收集沉淀物，用水洗净后置于烘箱中，在130-150℃下干燥，并磨细至0.05毫米以内，得纳米铁氧化物备用；
（4）将粉煤灰浸没于2mol/L硫酸溶液中，搅拌20-30分钟后过滤，再将其送入烘箱中，于105-110℃烘干2-3小时，得到改性粉煤灰，将其与炭粉、纳米铁氧化物按质量比（16-18）：1：（1-3）混合后沉浸于1mol/L硝酸锌溶液中，搅拌30-40分钟后过滤，收集固体并在100-105℃下烘干粉碎，得到粉煤灰固载纳米铁氧化物粉末备用；
（5）将步骤2所得物料与步骤4所得粉末按质量比6-8：1混合均匀并送入造粒机中造粒，即得本发明原位修复剂。
所述的改性沸石-铁氧化物复合土壤原位修复剂的制备方法，所述步骤2中有机质为植物残体、动物排泄物中的至少一种。
所述的改性沸石-铁氧化物复合土壤原位修复剂的制备方法，所述步骤3中硫酸镁、氢氧化钠混合液与硫酸镁粉末、氯化铁的质量比为（24-25）：（7-10）：（1-1.5）。
所述的改性沸石-铁氧化物复合土壤原位修复剂的制备方法，所述步骤4中粉煤灰使用前先磨细至0.05毫米，筛选后与水充分混合，通过磁选机磁选除铁后过滤烘干。
所述的改性沸石-铁氧化物复合土壤原位修复剂的使用方法，按修复土壤质量0.5-2.5%均匀投撒于土壤中，处理15-30天。
本发明的优点是：
本发明利用水相合成纳米铁氧化物，通过工艺改进采用无机合成，避免了传统的高成本有机合成路线，并将铁氧化物负载于酸改性后的粉煤灰中，利用改性获得的表面粗糙及孔洞结构增强了粉煤灰的吸附能力并有利于铝、铁、钙等活性组分的溶出，同时加固了铁氧化物的负载稳定性，在此基础上再将其进一步搭载于廉价易得的有机质、沸石混合体系中，形成多聚合物，并且保留了内部微孔结构，提高了对土壤污染物的吸附性，二者的协同结合极大的增加了比表面积，扩大了污染物吸附种类，提高对重金属的吸附效能，本发明所用原料储量丰富、价格低廉，所得产品可靠性高，在国内外具有良好的推广潜力，尤其是针对重金属和有机物的复合型土壤污染拥有广阔的应用前景。
具体实施方式
一种改性沸石铁氧化物复合土壤原位修复剂，通过以下方法制备：
（1）将沸石粉碎过40目筛，浸没于体积浓度为5%的硫酸溶液中20小时，之后取出并用清水洗净，置于150℃下蒸10小时后于100℃烘干，得到沸石粉末备用；
（2）将动物排泄物沤制发酵至腐熟完全，干燥粉碎为细粒，与沸石粉末按质量比3：1混合后投入25倍于其质量的水中，再向其中加入总质量1%的硫酸铜，升温至80℃反应40分钟，过滤后收集固体并用清水洗至pH为6.5，烘干备用；
（3）将0.5mol/L硫酸镁溶液和1mol/L氢氧化钠溶液等体积混合，搅拌10分钟后再向其中加入硫酸镁粉末，并于110℃下加热10小时，经自然冷却后得到固体沉淀，干燥后与氯化铁混合并完全沉浸在水中，以300转/分的速率搅拌60分钟，收集沉淀物，用水洗净后置于烘箱中，在130℃下干燥，并磨细至0.05毫米以内，得纳米铁氧化物备用，其中硫酸镁、氢氧化钠混合液与硫酸镁粉末、氯化铁的质量比为25：8：1；
（4）将粉煤灰磨细至0.05毫米，筛选后与水充分混合，通过磁选机磁选除铁后过滤烘干，浸没于2mol/L硫酸溶液中，搅拌20分钟后过滤，再将其送入烘箱中，于105℃烘干2小时，得到改性粉煤灰，将其与炭粉、纳米铁氧化物按质量比17：1：2混合后沉浸于1mol/L硝酸锌溶液中，搅拌30分钟后过滤，收集固体并在100℃下烘干粉碎，得到粉煤灰固载纳米铁氧化物粉末备用；
（5）将步骤2所得物料与步骤4所得粉末按质量比6：1混合均匀并送入造粒机中造粒，即得本发明原位修复剂。
Claims (5)
1.一种改性沸石-铁氧化物复合土壤原位修复剂，其特征在于通过以下方法制备：
（1）将沸石粉碎过40-50目筛，浸没于体积浓度为5-10%的硫酸溶液中20-24小时，之后取出并用清水洗净，置于150-180℃下蒸10-12小时后于100-105℃烘干，得到沸石粉末备用；
（2）将有机质沤制发酵至腐熟完全，干燥粉碎为细粒，与沸石粉末按质量比3-4：1混合后投入25-30倍于其质量的水中，再向其中加入总质量1-2%的硫酸铜，升温至80-90℃反应40-60分钟，过滤后收集固体并用清水洗至pH为6.5-7.5，烘干备用；
（3）将0.5mol/L硫酸镁溶液和1mol/L氢氧化钠溶液等体积混合，搅拌10-15分钟后再向其中加入硫酸镁粉末，并于110-120℃下加热10-12小时，经自然冷却后得到固体沉淀，干燥后与氯化铁混合并完全沉浸在水中，以300-350转/分的速率搅拌60-90分钟，收集沉淀物，用水洗净后置于烘箱中，在130-150℃下干燥，并磨细至0.05毫米以内，得纳米铁氧化物备用；
（4）将粉煤灰浸没于2mol/L硫酸溶液中，搅拌20-30分钟后过滤，再将其送入烘箱中，于105-110℃烘干2-3小时，得到改性粉煤灰，将其与炭粉、纳米铁氧化物按质量比（16-18）：1：（1-3）混合后沉浸于1mol/L硝酸锌溶液中，搅拌30-40分钟后过滤，收集固体并在100-105℃下烘干粉碎，得到粉煤灰固载纳米铁氧化物粉末备用；
（5）将步骤2所得物料与步骤4所得粉末按质量比6-8：1混合均匀并送入造粒机中造粒，即得本发明原位修复剂。
2.根据权利要求1所述的改性沸石-铁氧化物复合土壤原位修复剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中有机质为植物残体、动物排泄物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的改性沸石-铁氧化物复合土壤原位修复剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3中硫酸镁、氢氧化钠混合液与硫酸镁粉末、氯化铁的质量比为（24-25）：（7-10）：（1-1.5）。
4.根据权利要求1所述的改性沸石-铁氧化物复合土壤原位修复剂的制备方法，其特征在于，所述步骤4中粉煤灰使用前先磨细至0.05毫米，筛选后与水充分混合，通过磁选机磁选除铁后过滤烘干。
5.权利要求1-4任一项所述的改性沸石-铁氧化物复合土壤原位修复剂的使用方法，其特征在于，按修复土壤质量0.5-2.5%均匀投撒于土壤中，处理15-30天。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108998040A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-12-14 | 上海环科环境评估咨询有限公司 | 基于有机粘土负载纳米铁系的土壤砷与铬污染修复药剂 |
| CN110294581A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-10-01 | 广东广垦畜牧工程研究院有限公司 | 一种利用复合添加剂改善畜禽粪污厌氧发酵产气效果的方法 |
| CN111085540A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-05-01 | 浙江碧岩环保科技有限公司 | 可分离土壤污染物的新材料及其制备工艺 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1865151A (zh) * | 2005-05-18 | 2006-11-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种纳米复合氧化物的制备方法 |
| CN104031651A (zh) * | 2014-07-07 | 2014-09-10 | 爱土工程环境科技有限公司 | 一种用于重金属污染农田的钝化改良剂及其使用方法 |
| CN104353461A (zh) * | 2014-04-30 | 2015-02-18 | 金陵科技学院 | 一种可用于固体推进剂的高比表面纳米铁酸镁催化剂材料的制备方法 |
| CN104893732A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-09-09 | 中国地质科学院矿产资源研究所 | 修复被重金属Pb-Cd复合污染土壤的修复剂S-PbCd及其制备方法和使用方法 |
| CN105148885A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-12-16 | 暨南大学 | 用于去除BrO3-和ClO4-的纳米铁锰改性沸石及其制备和应用 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1865151A (zh) * | 2005-05-18 | 2006-11-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种纳米复合氧化物的制备方法 |
| CN104353461A (zh) * | 2014-04-30 | 2015-02-18 | 金陵科技学院 | 一种可用于固体推进剂的高比表面纳米铁酸镁催化剂材料的制备方法 |
| CN104031651A (zh) * | 2014-07-07 | 2014-09-10 | 爱土工程环境科技有限公司 | 一种用于重金属污染农田的钝化改良剂及其使用方法 |
| CN104893732A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-09-09 | 中国地质科学院矿产资源研究所 | 修复被重金属Pb-Cd复合污染土壤的修复剂S-PbCd及其制备方法和使用方法 |
| CN105148885A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-12-16 | 暨南大学 | 用于去除BrO3-和ClO4-的纳米铁锰改性沸石及其制备和应用 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108998040A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-12-14 | 上海环科环境评估咨询有限公司 | 基于有机粘土负载纳米铁系的土壤砷与铬污染修复药剂 |
| CN108998040B (zh) * | 2018-05-28 | 2020-07-03 | 上海建科环境技术有限公司 | 基于有机粘土负载纳米铁系的土壤砷与铬污染修复药剂 |
| CN110294581A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-10-01 | 广东广垦畜牧工程研究院有限公司 | 一种利用复合添加剂改善畜禽粪污厌氧发酵产气效果的方法 |
| CN111085540A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-05-01 | 浙江碧岩环保科技有限公司 | 可分离土壤污染物的新材料及其制备工艺 |
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