CN109289810A - 一种重金属离子吸附毯及制备方法和在去除土壤重金属中的应用 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种重金属离子吸附毯及制备方法和在去除土壤重金属中的应用,属于土壤环境改良技术领域,通过膨润土、聚丙烯制造的重金属离子吸附毯阻隔外来物质对土壤的二次污染,并结合绿色植物对深层土壤中的重金属离子的吸附,以此达到综合治理土壤重金属的目的。

Description

一种重金属离子吸附毯及制备方法和在去除土壤重金属中的 应用
技术领域
本发明涉及土壤环境改良技术领域,具体涉及一种重金属离子吸附毯及制备方法和在去除土壤重金属中的应用。
背景技术
随着工、农业的高速发展,土壤重金属污染问题凸显,土壤修复治理工作刻不容缓。土壤中的主要重金属离子包括As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn,以上九种重金属离子多分布在矿山及周边冶炼厂。重金属离子在土壤中甚至在自然界中不会降解,因此研究的重点是将土壤中的重金属离子大量富集固化、转移并集中处理。
在自然界中,位于食物链越顶端的生物,重金属富集含量越高,重金属离子在生物中的富集过程为:植物将土壤中的重金属进行吸附,草食性动物吃植物,肉食性动物吃草食性动物,如此循环,导致食物链顶端的生物富集了最多的重金属。众所周知,人类处于食物链最顶端,过多的重金属含量会导致不孕不育甚至癌症,且不会被人体排出。因此要想减少人体对重金属离子的摄入量,其根本是解决传统重污染工业所带来的土壤重金属的污染问题。
根据本发明人的反复研究和检索发现,现有技术主要解决土壤重金属的方法主要包括挖掘-填埋、土壤淋洗、土壤热解析以及植物修复;以上四种方法的前三种不仅费用高昂,而且由于重金属离子具有较高的惰性,不管是淋洗还是热解析其效果是微乎其微的,因此只有通过绿色植物的根系对土壤中的重金属离子进行吸附富集,才是最有效且最可行的办法;但是通过植物修复依然有很大的局限性,具体表现在二次污染,造成土壤二次污染的来源包括:(1)降水所携带的重金属离子对土壤的二次污染;(2)富集重金属离子的植物枝叶凋落重新回到土壤中分解对土壤的二次污染;(3)动物携带(毛发及尸体的分解)对土壤的二次污染;(4)空气扬尘携带重金属离子落到土壤表面对土壤的二次污染。综上所述,在植物修复中亟待解决的核心问题就是防止外来物质对土壤的二次污染。
因此,本发明人在植物修复的大框架下,围绕着解决外来物质对土壤二次污染的问题思路进行研究。而现有技术中也没有一种成熟的产品和方法可以解决外来物质对土壤二次污染的问题。
发明内容
鉴于现有技术中发明人所研究的核心问题,本发明目的在于提供一种重金属离子吸附毯及制备方法和在去除土壤重金属中的应用,主要针对北方地区(北京、天津、河北、山东、山西)的土壤重金属离子进行治理,通过特制的重金属离子吸附毯阻隔外来物质对土壤的二次污染,并结合绿色植物对深层土壤中的重金属离子的吸附,以此达到综合治理土壤重金属的目的。
根据本发明的第一个方面,提供了一种重金属离子吸附毯,该吸附毯包括聚丙烯和钠基一级膨润土,所述聚丙烯和纳基一级膨润土的质量比为(14:86)-(15:85)。
进一步地,吸附毯还包括海藻酸钠膜,所述海藻酸钠膜占该吸附毯质量的20%-25%。
进一步地,该吸附毯还包括海藻酸钠膜,该吸附毯的厚度为25-45g/m2
进一步地,该吸附毯底侧面固定连接有网状交织结构。
进一步地,该吸附毯通过针织的方式与所述网状交织结构固定连接。
进一步地,所述网状交织结构为渔网,渔网的孔径为8-10cm,渔网则采用聚乙烯线或聚丙烯线等难以降解的渔网。
进一步地,所述聚丙烯为接枝改性聚丙烯。
根据本发明的第二个方面,提供了一种重金属离子吸附毯的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、取天然膨润土进行处理改性,得到钠基一级膨润土。
步骤二、将所述钠基一级膨润土研磨至1800目-3000目,得到若干膨润土微粒;
步骤三、将接枝改性聚丙烯加热至170-230℃,得到聚丙烯熔体;
步骤四、将所述膨润土微粒与所述聚丙烯熔体按14.5:85.5的质量比例进行搅拌混合,得到熔体状的聚丙烯-膨润土混合物;
步骤五、将所述熔体状的聚丙烯-膨润土混合物通过喷丝设备进行喷丝,得到网状物;
步骤六、将所述吸附毯胚体依次进行烘干、热轧得到吸附毯。
进一步地,所述步骤一中,天然膨润土处理改性的具体方法为:
(1)取天然膨润土加入氟化钠配成矿浆;
(2)在80℃的温度下,经过90min后,对矿浆进行脱水干燥,得到钠基一级膨润土。
进一步地,氟化钠为质量分数为4%的氟化钠溶液。
进一步地,氟化钠和膨润土的液固比为(1:1)-(1.8:1)。
进一步地,烘干和热轧的工作温度为200℃-240℃。
进一步地,吸附毯底面通过针织的方式固定连接有渔网。
进一步地,在所述步骤六之后还包括步骤七,所述步骤七包括:
(1)将粉末状的海藻酸钠投入到水中进行充分的混合,得到第一混合溶液,第一混合溶液是质量分数为1%-3%的海藻酸钠溶液;
(2)向所述第一混合溶液加入氯化钙得到第二混合溶液,其中氯化钙为质量分数为0.3%-0.5%的氯化钙溶液;
(3)将所述第二混合溶液静置15min-20min后,形成铸膜液;
(4)将所述铸膜液在所述吸附毯表面通过胶复合机胶管刷胶覆膜,在50℃的温度环境下持续烘干6小时后,得到表面附有海藻酸钠膜的吸附毯。
进一步地,在所述步骤五中,在进行喷丝之前,需要对所述熔体状的聚丙烯-膨润土混合物进行再混合处理得到喷丝熔体,喷丝熔体的制作工艺为:
(1)待聚丙烯-膨润土混合物冷却凝固后进行切料处理,得到若干母粒;
(2)将若干母粒与接枝改性聚丙烯搅拌混合,其中,母粒和接枝改性聚丙烯的质量比为(1:1)-(1:1.2),搅拌混合完成后得到混合体;
(3)将混合体加热至170-230℃,得到喷丝熔体。
根据本发明的第三个方面,提供一种重金属离子吸附毯的在去除土壤重金属中的应用,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、将吸附毯平置于苗床,然后将吸附毯表面进行雾化处理,使其含水量达到70%-90%。
步骤二、吸附毯上表面均匀铺设基质,再次进行雾化处理,使基质含水量达到60%-70%,然后自然晾干,待基质含水量降至45%-65%,进行播种绿色植物,播种完成后,表层再次附土0.2cm-0.4cm。
步骤三、进行日常维护,确保基质含水量不低于40%,土壤温度控制在20-26℃,5-7日即可萌芽,萌芽后保持基质含水量不低于60%,基质温度控制在18-28℃。
步骤四,将吸附毯连同绿色植物根据使用需要进行切片分割,并将其搬运至重金属土壤处进行铺设,铺设完成后,加强水肥管理保持基质湿度不低于40%,土壤温度保持在12-28℃。
步骤五,20-25日后,绿色植物根系穿过吸附毯进入到土壤中开始对土壤中的重金属离子进行吸附,之后的5-7年内,若未发生重大自然灾害,则无需对绿色植物进行维护。
步骤六,5-7年后,将绿色植物、吸附毯及吸附毯周边土壤进行集中回收,并依次进行发酵、焚烧和重金属收集。
进一步地,基质按照重量份数,包括凹凸棒10-15份、硅藻土15-20份、自然土50-60份。
进一步地,基质的铺设平均厚度为0.5cm-0.7cm。
进一步地,步骤四与步骤五之间还包括:10-15日后向基质中喷施叶面肥。
进一步地,所述步骤二中的绿色植物为黑麦草和早熟禾以3:7或4:6的质量比例混种,或种植景天。
本发明的有益效果是:
1、该重金属离子吸附毯可以在起到阻隔外来重金属重新落入土壤中,防止深层土壤被二次污染,其中聚丙烯主要起到阻隔作用,同时还可以用于承载苗床的重量;膨润土由聚丙烯固定,并配合聚丙烯对该重金属离子吸附毯周边土壤内的重金属离子进行吸附,而膨润土具有亲水性,因此水分可以透过膨润土到达深层土壤供给植物根系,不会因聚丙烯的存在而影响植物根系的正常生长,因此聚丙烯配合膨润土所制成的重金属离子吸附毯不仅可以阻隔和吸收土壤中的重金属离子,同时还不会影响植物的生长。
2、海藻酸钠以膜状物的形式均匀的铺设在海藻酸钠本体表面,海藻酸钠可以起到保水剂的作用,可以有效的吸附外来降水中所携带的重金属离子;海藻酸钠在此处还可以起到粘合的作用,提高吸附毯的强度。
3、海藻酸钠在土壤中也会缓慢降解,因此为了长期保持吸附毯的强度,吸附毯底侧面固定连接有网状交织结构。网状交织结构可以提高整个吸附毯的强度和韧性,当吸附毯在土壤中受到热胀冷缩时,会大大降低吸附毯撕裂的概率。
4、在自然环境下,含有重金属的枝叶进行集中处置,残留于地表上的枝叶不会通过吸附毯再次进入到土壤内进行二次污染,通过粉尘、自然降水、人畜携带等方式带来的重金属也被截留至吸附毯上不会对土壤进行污染;5-7年内吸附毯不会自然降解或中途移植造成破损,产生再次污染,性状依然稳定。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为吸附毯结构示意图;
图2为吸附毯使用方法示意图;
图中:1、吸附毯,1-1、网状交织结构,1-2,吸附毯本体,1-3、海藻酸钠膜,2、重金属土壤,3、基质,4、绿色植物。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
如图1所示,一种重金属离子吸附毯,该吸附毯包括吸附毯本体1-2,吸附毯本体1-2包括接枝改性聚丙烯和钠基一级膨润土,所述接枝改性聚丙烯和纳基一级膨润土的质量比为14:86。所述吸附毯本体1-2还包括海藻酸钠膜1-3,所述海藻酸钠膜1-3占所述吸附毯本体1-2质量的20%。该吸附毯的规格为25g/m2。吸附毯本体1-2底侧面固定连接有网状交织结构1-1。所述吸附毯本体1-2通过针织的方式与所述网状交织结构1-1固定连接。所述网状交织结构1-1为渔网。
实施例2
如图1所示,一种重金属离子吸附毯,该吸附毯包括吸附毯本体1-2,吸附毯本体1-2包括接枝改性聚丙烯和钠基一级膨润土,所述接枝改性聚丙烯和纳基一级膨润土的质量比为14.5:85.5。所述吸附毯本体1-2还包括海藻酸钠膜1-3,所述海藻酸钠膜1-3占所述吸附毯本体1-2质量的22%。该吸附毯的规格为30g/m2。吸附毯本体1-2底侧面固定连接有网状交织结构1-1。所述吸附毯本体1-2通过针织的方式与所述网状交织结构1-1固定连接。所述网状交织结构1-1为渔网。
实施例3
如图1所示,一种重金属离子吸附毯,该吸附毯包括吸附毯本体1-2,吸附毯本体1-2包括接枝改性聚丙烯和钠基一级膨润土,所述接枝改性聚丙烯和纳基一级膨润土的质量比为15:85。吸附毯本体1-2还包括海藻酸钠膜1-3,所述海藻酸钠膜1-3占所述吸附毯本体1-2质量的25%。该吸附毯的厚度为规格g/m2。吸附毯本体1-2底侧面固定连接有网状交织结构1-1。所述吸附毯本体1-2通过针织的方式与所述网状交织结构1-1固定连接。所述网状交织结构1-1为渔网。
实施例4
一种重金属离子吸附毯的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、取天然膨润土进行处理改性,天然膨润土处理改性的具体方法为:(1)取天然膨润土加入氟化钠配成矿浆,所述氟化钠为质量分数为4%的氟化钠溶液,氟化钠和膨润土的液固比为1:1。(2)在80℃的温度下,经过90min后,对矿浆进行脱水干燥,得到钠基一级膨润土。
步骤二、将所述钠基一级膨润土研磨至2000目,得到若干膨润土微粒;
步骤三、将接枝改性聚丙烯加热至170℃,得到聚丙烯熔体;
步骤四、将所述膨润土微粒与所述聚丙烯熔体按14.5:85.5的质量比例进行搅拌混合,得到熔体状的聚丙烯-膨润土混合物;
步骤五、将所述熔体状的聚丙烯-膨润土混合物通过喷丝设备进行喷丝,得到网状物;
步骤六、将所述吸附毯胚体依次进行烘干、热轧得到吸附毯,烘干和热轧的工作温度为200℃。
步骤七,吸附毯底面通过针织的方式固定连接有渔网。
步骤八,(1)将粉末状的海藻酸钠投入到水中进行充分的混合,得到第一混合溶液;(2)向所述第一混合溶液加入氯化钙得到第二混合溶液;(3)将所述第二混合溶液静置15min-20min后,形成铸膜液;(4)将所述铸膜液在所述吸附毯表面通过胶复合机胶管刷胶覆膜,得到表面附有海藻酸钠膜的吸附毯。
其中,在进行喷丝之前,需要对所述熔体状的聚丙烯-膨润土混合物进行再混合处理得到喷丝熔体,喷丝熔体的制作工艺为:
(1)待聚丙烯-膨润土混合物冷却凝固后进行切料处理,得到若干母粒;
(2)将若干母粒与接枝改性聚丙烯搅拌混合,其中,母粒和接枝改性聚丙烯的质量比为1:1,搅拌混合完成后得到混合体;
(3)将混合体加热至170℃,得到喷丝熔体。
实施例5
一种重金属离子吸附毯的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、取天然膨润土进行处理改性,天然膨润土处理改性的具体方法为:(1)取天然膨润土加入氟化钠配成矿浆,所述氟化钠为质量分数为4%的氟化钠溶液,氟化钠和膨润土的液固比为1.5:1。(2)在80℃的温度下,经过90min后,对矿浆进行脱水干燥,得到钠基一级膨润土。
步骤二、将所述钠基一级膨润土研磨至2400目,得到若干膨润土微粒;
步骤三、将接枝改性聚丙烯加热至170℃-230℃,得到聚丙烯熔体;
步骤四、将所述膨润土微粒与所述聚丙烯熔体按14.5:85.5的质量比例进行搅拌混合,得到熔体状的聚丙烯-膨润土混合物;
步骤五、将所述熔体状的聚丙烯-膨润土混合物通过喷丝设备进行喷丝,得到网状物;
步骤六、将所述吸附毯胚体依次进行烘干、热轧得到吸附毯,烘干和热轧的工作温度为220℃。
步骤七,吸附毯底面通过针织的方式固定连接有渔网。
步骤八,(1)将粉末状的海藻酸钠投入到水中进行充分的混合,得到第一混合溶液;(2)向所述第一混合溶液加入氯化钙得到第二混合溶液;(3)将所述第二混合溶液静置15min-20min后,形成铸膜液;(4)将所述铸膜液在所述吸附毯表面通过胶复合机胶管刷胶覆膜,得到表面附有海藻酸钠膜的吸附毯。
其中,在进行喷丝之前,需要对所述熔体状的聚丙烯-膨润土混合物进行再混合处理得到喷丝熔体,喷丝熔体的制作工艺为:
(1)待聚丙烯-膨润土混合物冷却凝固后进行切料处理,得到若干母粒;
(2)将若干母粒与接枝改性聚丙烯搅拌混合,其中,母粒和接枝改性聚丙烯的质量比为1:1.1,搅拌混合完成后得到混合体;
(3)将混合体加热至200℃,得到喷丝熔体。
实施例6
一种重金属离子吸附毯的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、取天然膨润土进行处理改性,天然膨润土处理改性的具体方法为:(1)取天然膨润土加入氟化钠配成矿浆,所述氟化钠为质量分数为4%的氟化钠溶液,氟化钠和膨润土的液固比为1.8:1。(2)在80℃的温度下,经过90min后,对矿浆进行脱水干燥,得到钠基一级膨润土。
步骤二、将所述钠基一级膨润土研磨至2600目,得到若干膨润土微粒;
步骤三、将接枝改性聚丙烯加热至230℃,得到聚丙烯熔体;
步骤四、将所述膨润土微粒与所述聚丙烯熔体按14.5:85.5的质量比例进行搅拌混合,得到熔体状的聚丙烯-膨润土混合物;
步骤五、将所述熔体状的聚丙烯-膨润土混合物通过喷丝设备进行喷丝,得到网状物;
步骤六、将所述吸附毯胚体依次进行烘干、热轧得到吸附毯,烘干和热轧的工作温度为240℃。
步骤七,吸附毯底面通过针织的方式固定连接有渔网。
步骤八,(1)将粉末状的海藻酸钠投入到水中进行充分的混合,得到第一混合溶液;(2)向所述第一混合溶液加入氯化钙得到第二混合溶液;(3)将所述第二混合溶液静置15min-20min后,形成铸膜液;(4)将所述铸膜液在所述吸附毯表面通过胶复合机胶管刷胶覆膜,得到表面附有海藻酸钠膜的吸附毯。
其中,在进行喷丝之前,需要对所述熔体状的聚丙烯-膨润土混合物进行再混合处理得到喷丝熔体,喷丝熔体的制作工艺为:
(1)待聚丙烯-膨润土混合物冷却凝固后进行切料处理,得到若干母粒;
(2)将若干母粒与接枝改性聚丙烯搅拌混合,其中,母粒和接枝改性聚丙烯的质量比为1:1.2,搅拌混合完成后得到混合体;
(3)将混合体加热至230℃,得到喷丝熔体。
实施例7
如图2所示,一种重金属离子吸附毯的在去除土壤重金属中的应用,包括以下步骤:
步骤一、将吸附毯1平置于苗床,然后将吸附毯1表面进行雾化处理,使其含水量达到90%。
步骤二、吸附毯1上表面均匀铺设基质3,基质3的铺设平均厚度为0.7cm,按照重量份数,基质3包括包括凹凸棒10份、硅藻土20份、自然土60份;然后对基质3进行雾化处理,使基质3含水量达到70%,然后自然晾干,待基质3含水量降至65%,进行播种绿色植物4,绿色植物4为景天。播种完成后表层再次附土0.4cm。
步骤三、进行日常维护,确保基质3含水量不低于40%,土壤温度控制在26℃,5-7日即可萌芽,萌芽后保持基质3含水量不低于60%,基质3温度控制在28℃。
步骤四,将吸附毯1连同绿色植物4根据使用需要进行切片分割,并将其搬运至重金属土壤2处进行铺设,铺设完成后,加强水肥管理保持基质3湿度不低于40%,土壤温度保持在28℃。10-15日后向基质3中喷施叶面肥。叶面肥改善根际酸碱度,活化重金属离子,促进根系对重金属离子的吸收。
步骤五,20-25日后,绿色植物4根系穿过吸附毯1进入到土壤中开始对土壤中的重金属离子进行吸附,之后的5-7年内,若未发生重大自然灾害,则无需对绿色植物4进行维护。
步骤六,5-7年后,将绿色植物4、吸附毯1及吸附毯1周边土壤进行集中回收,并依次进行发酵、焚烧和重金属收集。
利用吸附毯1与绿色植物4配合使用的意义在于,吸附毯1本身只能吸附吸附毯1周边的重金属离子,且吸收量有限,但是吸附毯1放置到土壤中可以立即对吸附毯1周边的重金属离子进行吸附,且具对外来重金属的侵入具有很强的阻隔作用;另一方面,绿色植物4对土壤中的重金属离子具有很强的吸附作用,随着根系的发育可以继续吸附深层土壤中的重金属,但是绿色植物4对外来重金属侵入到土壤的不能起到阻隔作用,甚至绿色植物4本身的落叶残枝还会对土壤进行二次污染。综合以上,吸附毯1上表面铺设基质3种植绿色植物4,并铺设于重金属污染比较严重的土壤处,前期先利用吸附毯1的吸附作用对吸附毯1周边浅层土壤的重金属进行富集吸附,随着绿色植物4的根系复壮生长并穿过吸附毯1到达深层土壤,吸附土壤重金属的主力逐渐由吸附毯1变为绿色植物4,此时吸附毯1起到阻隔和固定的作用。
实施例8
如图2所示,一种重金属离子吸附毯的在去除土壤重金属中的应用,包括以下步骤:
步骤一、将吸附毯平置于苗床,然后将吸附毯表面进行雾化处理,使其含水量达到70%。
步骤二、吸附毯上表面均匀铺设基质3,基质3的铺设平均厚度为0.5cm,按照重量份数,基质3包括凹凸棒15份、硅藻土15份、自然土55份;然后对基质3进行雾化处理,使基质3含水量达到60%,然后自然晾干,待基质3含水量降至45%,进行播种绿色植物4,绿色植物4为黑麦草和早熟禾以3:7的质量比例混种,播种完成后表层再次附土0.2cm。
步骤三、进行日常维护,确保基质3含水量不低于40%,土壤温度控制在20℃,5-7日即可萌芽,萌芽后保持基质3含水量不低于60%,基质3温度控制在18℃。
步骤四,将吸附毯连同绿色植物4根据使用需要进行切片分割,并将其搬运至重金属土壤2处进行铺设,铺设完成后,加强水肥管理保持基质3湿度不低于40%,土壤温度保持在12℃。10-15日后向基质3中喷施叶面肥。叶面肥改善根际酸碱度,活化重金属离子,促进根系对重金属离子的吸收。
步骤五,20-25日后,绿色植物4根系穿过吸附毯进入到土壤中开始对土壤中的重金属离子进行吸附,之后的5-7年内,若未发生重大自然灾害,则无需对绿色植物4进行维护。
步骤六,5-7年后,将绿色植物4、吸附毯及吸附毯周边土壤进行集中回收,并依次进行发酵、焚烧和重金属收集。
实施例9
如图2所示,一种重金属离子吸附毯的在去除土壤重金属中的应用,包括以下步骤:
步骤一、将吸附毯平置于苗床,然后将吸附毯表面进行雾化处理,使其含水量达到80%。
步骤二、吸附毯上表面均匀铺设基质3,基质3的铺设平均厚度为0.5cm,按照重量份数,基质3包括包括凹凸棒15份、硅藻土20份、自然土60份;然后对基质3进行雾化处理,使基质3含水量达到65%,然后自然晾干,待基质3含水量降至50%,进行播种绿色植物4,绿色植物4为黑麦草和早熟禾以4:6的质量比例混种,播种完成后表层再次附土0.3cm。
步骤三、进行日常维护,确保基质3含水量不低于40%,土壤温度控制在20℃,5-7日即可萌芽,萌芽后保持基质3含水量不低于60%,基质3温度控制在23℃。
步骤四,将吸附毯连同绿色植物4根据使用需要进行切片分割,并将其搬运至重金属土壤2处进行铺设,铺设完成后,加强水肥管理保持基质3湿度不低于40%,土壤温度保持在20℃。10-15日后向基质3中喷施叶面肥。叶面肥改善根际酸碱度,活化重金属离子,促进根系对重金属离子的吸收。
步骤五,20-25日后,绿色植物4根系穿过吸附毯进入到土壤中开始对土壤中的重金属离子进行吸附,之后的5-7年内,若未发生重大自然灾害,则无需对绿色植物4进行维护。
步骤六,5-7年后,将绿色植物4、吸附毯及吸附毯周边土壤进行集中回收,并依次进行发酵、焚烧和重金属收集。
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。

Claims (20)

1.一种重金属离子吸附毯,其特征在于,该吸附毯包括聚丙烯和钠基一级膨润土,所述聚丙烯和纳基一级膨润土的质量比为(14:86)-(15:85)。
2.根据权利要求1所述的一种重金属离子吸附毯,其特征在于,该吸附毯还包括海藻酸钠膜,所述海藻酸钠膜占该吸附毯质量的20%-25%。
3.根据权利要求2所述的一种重金属离子吸附毯,其特征在于,该吸附毯的规格为25-45g/m2
4.根据权利要求1所述的一种重金属离子吸附毯,其特征在于,该吸附毯底侧面固定连接有网状交织结构。
5.根据权利要求4所述的一种重金属离子吸附毯,其特征在于,该吸附毯通过针织的方式与所述网状交织结构固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种重金属离子吸附毯,其特征在于,所述网状交织结构为渔网。
7.根据权利要求1所述的一种重金属离子吸附毯,其特征在于,所述聚丙烯为接枝改性聚丙烯。
8.一种如权利要求1-7任一所述的重金属离子吸附毯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、取天然膨润土进行处理改性,得到钠基一级膨润土。
步骤二、将所述钠基一级膨润土研磨至2000目-2600目,得到若干膨润土微粒;
步骤三、将接枝改性聚丙烯加热至170-230℃,得到聚丙烯熔体;
步骤四、将所述膨润土微粒与所述聚丙烯熔体按14.5:85.5的质量比例进行搅拌混合,得到熔体状的聚丙烯-膨润土混合物;
步骤五、将所述熔体状的聚丙烯-膨润土混合物通过喷丝设备进行喷丝,得到网状物;
步骤六、将所述吸附毯胚体依次进行烘干、热轧得到吸附毯。
9.根据权利要求8所述的一种重金属离子吸附毯的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,天然膨润土处理改性的具体方法为:
(1)取天然膨润土加入氟化钠配成矿浆;
(2)在80℃的温度下,经过90min后,对矿浆进行脱水干燥,得到钠基一级膨润土。
10.根据权利要求9所述的一种重金属离子吸附毯的制备方法,其特征在于,所述氟化钠为质量分数为4%的氟化钠溶液。
11.根据权利要求10所述的一种重金属离子吸附毯的制备方法,其特征在于,所述氟化钠和膨润土的液固比为(1:1)—(1.8:1)。
12.根据权利要求11所述的一种重金属离子吸附毯的制备方法,其特征在于,所述步骤五中,所述烘干和热轧的工作温度为200℃-240℃。
13.根据权利要求12所述的一种重金属离子吸附毯制备方法,其特征在于,所述吸附毯底面通过针织的方式固定连接有渔网。
14.根据权利要求8所述的一种重金属离子吸附毯制备方法,其特征在于,在所述步骤六之后还包括步骤七,所述步骤七包括:
(1)将粉末状的海藻酸钠投入到水中进行充分的混合,得到第一混合溶液;
(2)向所述第一混合溶液加入氯化钙得到第二混合溶液;
(3)将所述第二混合溶液静置15min-20min后,形成铸膜液;
(4)将所述铸膜液在所述吸附毯表面通过胶复合机胶管刷胶覆膜,得到表面附有海藻酸钠膜的吸附毯。
15.根据权利要求8所述的一种重金属离子吸附毯的制备方法,其特征在于,在所述步骤五中,在进行喷丝之前,需要对所述熔体状的聚丙烯-膨润土混合物进行再混合处理得到喷丝熔体,喷丝熔体的制作工艺为:
(1)待聚丙烯-膨润土混合物冷却凝固后进行切料处理,得到若干母粒;
(2)将若干母粒与接枝改性聚丙烯搅拌混合,其中,母粒和接枝改性聚丙烯的质量比为(1:1)-(1:1.2),搅拌混合完成后得到混合体;
(3)将混合体加热至170-230℃,得到喷丝熔体。
16.一种如权利要求1-7任一所述的重金属离子吸附毯的在去除土壤重金属中的应用,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、将吸附毯平置于苗床,然后将吸附毯表面进行雾化处理,使其含水量达到70%-90%。
步骤二、吸附毯上表面均匀铺设基质,再次进行雾化处理,使基质含水量达到60%-70%,然后自然晾干,待基质含水量降至45%-65%,进行播种绿色植物,播种完成后,表层再次附土0.2cm-0.4cm。
步骤三、进行日常维护,确保基质含水量不低于40%,基质温度控制在20℃-26℃,5-7日即可萌芽,萌芽后保持基质含水量不低于60%,基质温度控制在18℃-28℃。
步骤四,将吸附毯连同绿色植物根据使用需要进行切片分割,并将其搬运至重金属土壤处进行铺设,铺设完成后,加强水肥管理保持基质湿度不低于40%,土壤温度保持在12℃-28℃。
步骤五,20-25日后,绿色植物根系穿过吸附毯进入到土壤中开始对土壤中的重金属离子进行吸附,
步骤六,5-7年后,将绿色植物、吸附毯及吸附毯周边土壤进行集中回收,并依次进行发酵、焚烧和重金属收集。
17.根据权利要求16所述的一种重金属离子吸附毯在去除土壤重金属中的应用,其特征在于,所述基质按照重量份数,包括凹凸棒10-15份、硅藻土15-20份、自然土50-60份。
18.根据权利要求17所述的一种重金属离子吸附毯在去除土壤重金属中的应用,其特征在于,所述步骤二中,基质的铺设平均厚度为0.5cm-0.7cm。
19.根据权利要求18所述的一种重金属离子吸附毯在去除土壤重金属中的应用,其特征在于,所述步骤四与步骤五之间还包括:10-15日后向基质中喷施叶面肥。
20.根据权利要求19所述的一种重金属离子吸附毯在去除土壤重金属中的应用,其特征在于,所述步骤二中的绿色植物为黑麦草和早熟禾以3:7或4:6的质量比例混种,或种植景天。
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