CN110314637A - 一种改性针铁矿及其制备方法和应用 - Google Patents

一种改性针铁矿及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性针铁矿及其制备方法和应用，属于土壤修复技术领域。该改性针铁矿的制备方法包括以下步骤：先用酸溶液溶解铁粉，得到亚铁离子溶液；接着，将亚铁离子溶液中的亚铁离子生成碳酸亚铁沉淀；然后，往含有碳酸亚铁沉淀的第一悬浊液中持续通入氧气，进行氧化反应，得到含有针铁矿的第二悬浊液；再接着，将第二悬浊液经水洗、抽滤、烘干和研磨处理，得到针铁矿粉末；最后，将针铁矿粉末添加到硅酸盐溶液中，经混匀、恒温培养、抽滤和烘干处理，即可得到改性针铁矿。本发明提供的改性针铁矿的孔隙多、比表面积大、金属离子的吸附点位多，其对镍离子等重金属离子的吸附能力要明显好于普通针铁矿，故可以用于修复被重金属污染的土壤。

Description

一种改性针铁矿及其制备方法和应用
技术领域
本发明土壤修复技术领域，具体是一种改性针铁矿及其制备方法和应用。
背景技术
土壤，是人类赖以生存的自然资源之一，也是人类获取食物和其他再生资源的物质基础，故土壤的重金属污染问题是目前比较严重的环境污染问题。其中，镍是八大重金属污染元素之一，其在土壤中污染指标的含量仅次于铬。土壤中重金属镍污染具有危害周期性较长，隐蔽性较长，作用时间也较长，同时也具有不可降解性和相对稳定性。
另外，与有机物不同，土壤中的镍等重金属不可以被土壤生物如微生物和植物降解。重金属一旦进入土壤，就很难降解。它只能通过吸收土壤中的微生物，动物和植物来暂时降低土壤中的浓度。然而，在微生物，动植物死亡后，重金属将重新进入土壤。重金属在土壤中具有非常长的残留时间。受重金属污染的土壤通常需要较长的修复时间才能降解和恢复，恢复原始土壤生产力和土壤肥力，土壤修复成本高。植物吸收的重金属将留在植物中，不仅阻碍植物的生长发育，降低植物产量，还会通过食物链富集进入人体，最终对人体造成危害，引起各种人体疾病。此外，土壤中的重金属也可能通过渗透进入地下水体或通过地表径流进入地表水体，造成水体重金属污染，对水生生物的存活和饮用水的安全构成威胁。因此，目前急需寻找一种可以修复被重金属污染的土壤的方法或物质。
针铁矿，是一种分布很广的铁的氧化物，现有技术中，虽然可以通过针铁矿来吸附土壤中的重金属离子，但是，由于自然界中的针铁矿的孔径和比表面积偏小，其对镍离子等重金属离子的吸附能力较弱，所以，自然界中的针铁矿对被重金属污染的土壤的修复效果偏差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性针铁矿及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种改性针铁矿的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取铁粉，并用酸溶液进行溶解，得到亚铁离子溶液；
(2)先往亚铁离子溶液中加入阴离子型表面活性剂，再缓慢加入碳酸盐溶液，使亚铁离子溶液的pH值升到9-11，得到含有碳酸亚铁沉淀的第一悬浊液；
(3)先往第一悬浊液中添加碱溶液，使得悬浊液的pH值升到11-13后，再往第一悬浊液中持续通入氧气，得到含有针铁矿的第二悬浊液；
(4)将第二悬浊液静置，然后经水洗、抽滤、烘干和研磨处理，得到针铁矿粉末；
(5)将针铁矿粉末与硅酸盐溶液混合均匀后，再经恒温培养、抽滤和烘干处理，得到改性针铁矿。
优选的，所述的步骤(1)中，酸溶液为H2SO4溶液，所述H2SO4溶液中溶质的摩尔浓度为3-5mol/L。
优选的，所述的步骤(1)中，亚铁离子溶液中亚铁离子的摩尔浓度为0.3-0.5mol/L。
优选的，所述的步骤(2)中，阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠溶液，所述十二烷基苯磺酸钠溶液中溶质的质量百分比浓度为0.6-1％。
优选的，所述的步骤(2)中，加入的阴离子型表面活性剂与亚铁离子溶液的体积比为(2-4):100。
优选的，所述的步骤(2)中，碳酸盐溶液为K2CO3溶液，所述K2CO3溶液中溶质的摩尔浓度为1-3mol/L。
优选的，所述的步骤(3)中，碱溶液为KOH溶液，所述KOH溶液中溶质的摩尔浓度为2-4mol/L。
优选的，所述的步骤(3)中，往第一悬浊液中通入氧气的持续时间为8-10h。
优选的，所述的步骤(5)中，硅酸盐溶液为Na2SiO3·9H2O溶液，所述Na2SiO3·9H2O溶液中溶质的质量浓度以二氧化硅计为90-120mg/L。
优选的，所述的步骤(5)中，针铁矿粉末与硅酸盐溶液的质量体积比以g/mL计为(0.5-1.5):100。
本发明实施例还提供了一种采用上述制备方法制得的改性针铁矿。
本发明实施例还提供了一种上述改性针铁矿在修复被重金属污染的土壤中的应用。
优选的，所述的重金属包括镍。
优选的，所述改性针铁矿对土壤重金属污染的修复方法为：在温度为313-333K、pH值为6-8的条件下，利用改性针铁矿来吸附土壤中的重金属离子。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：
(1)本发明实施例提供的改性针铁矿的孔隙多、比表面积大、金属离子的吸附点位多，其对镍离子等重金属离子的吸附能力要明显好于普通针铁矿。
(2)本发明实施例制得的改性针铁矿对镍离子等重金属离子具有优良的吸附能力，其可以用于修复土壤的重金属污染。其中，在温度为333K、pH值为8的条件下，改性针铁矿对土壤中的镍离子等重金属离子的吸附能力较强。
附图说明
图1为对比例1制得的针铁矿的电镜扫描图。
图2为实施例3制得的改性针铁矿的电镜扫描图。
图3为实施例3制得的改性针铁矿和对比例1制得的针铁矿的等温脱附曲线图。
图4为实施例3制得的改性针铁矿和对比例1制得的针铁矿的BJH孔径分布曲线图。
图5为实施例3制得的改性针铁矿和对比例1制得的针铁矿的红外光谱图。
图6为实施例3制得的改性针铁矿和对比例1制得的针铁矿的X射线衍射图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
该实施例提供了一种改性针铁矿及其制备方法，具体的，该改性针铁矿的制备方法包括以下步骤：
(1)称取22.4g铁粉(纯度为99％以上)，并用酸溶液进行加热溶解，待铁粉完全溶解为止，抽滤，得到亚铁离子溶液；其中，酸溶液为H2SO4溶液，所述H2SO4溶液中溶质的摩尔浓度为3mol/L；得到的亚铁离子溶液为FeSO4溶液，FeSO4溶液中亚铁离子的摩尔浓度为0.3mol/L。
(2)先往1L的亚铁离子溶液中加入20mL的阴离子型表面活性剂，边加边搅拌，加完阴离子型表面活性剂后，再往亚铁离子溶液中用滴管缓慢加入碳酸盐溶液，使亚铁离子溶液的pH值升到9，得到含有碳酸亚铁沉淀的第一悬浊液；其中，阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠溶液，所述十二烷基苯磺酸钠溶液中溶质的质量百分比浓度为0.6％；另外，碳酸盐溶液为K2CO3溶液，所述K2CO3溶液中溶质的摩尔浓度为1mol/L。该步骤涉及的化学反应式如下：
FeCO3+OH-→FeOH++CO3 2-。
(3)先往第一悬浊液中添加碱溶液，使得悬浊液的pH值升到11后，再往第一悬浊液中持续通入氧气，得到含有针铁矿的第二悬浊液；其中，碱溶液为KOH溶液，所述KOH溶液中溶质的摩尔浓度为2mol/L；通入氧气的持续时间为8h。该步骤涉及的化学反应式如下：
FeOH++OH-→Fe(OH)2，
5Fe(OH)2+Fe2++CO3 2-+0.5O2+3H2O→[Fe4 2+Fe2 3+(OH)12][CO3·2H2O]，
[Fe4 2+Fe2 3+(OH)12][CO3·2H2O]+O2→6α-FeO·OH+H2CO3+4H2O。
(4)先将第二悬浊液静置12小时，接着将少量的结晶盐去除，并倒掉上层清液；然后将底部的浑浊液用蒸馏水进行洗涤，直至洗掉溶液中的盐后，再进行抽滤析出沉淀；再接着，将沉淀置于80℃的温度下进行烘干，烘干后再经研磨处理，得到针铁矿粉末。
(5)先将1g的针铁矿粉末添加到200mL的硅酸盐溶液中，密闭后在30℃下以200r/min的振速振荡2h，混匀后，再置于30℃的温度下进行恒温培养24h，取出，然后经抽滤，并将沉淀置于70℃的恒温干燥箱中进行烘干处理，便可得到改性针铁矿。其中，硅酸盐溶液为NaSiO3·9H2O溶液，所述Na2SiO3·9H2O溶液中溶质的质量浓度以二氧化硅计为110mg/L。
实施例2
该实施例提供了一种改性针铁矿及其制备方法，具体的，该改性针铁矿的制备方法包括以下步骤：
(1)称取22.4g铁粉(纯度为99％以上)，并用酸溶液进行加热溶解，待铁粉完全溶解为止，抽滤，得到亚铁离子溶液；其中，酸溶液为H2SO4溶液，所述H2SO4溶液中溶质的摩尔浓度为5mol/L；得到的亚铁离子溶液为FeSO4溶液，FeSO4溶液中亚铁离子的摩尔浓度为0.5mol/L。
(2)先往1L的亚铁离子溶液中加入40mL的阴离子型表面活性剂，边加边搅拌，加完阴离子型表面活性剂后，再往亚铁离子溶液中用滴管缓慢加入碳酸盐溶液，使亚铁离子溶液的pH值升到11，得到含有碳酸亚铁沉淀的第一悬浊液；其中，阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠溶液，所述十二烷基苯磺酸钠溶液中溶质的质量百分比浓度为1％；另外，碳酸盐溶液为K2CO3溶液，所述K2CO3溶液中溶质的摩尔浓度为3mol/L。
(3)先往第一悬浊液中添加碱溶液，使得悬浊液的pH值升到13后，再往第一悬浊液中持续通入氧气，得到含有针铁矿的第二悬浊液；其中，碱溶液为KOH溶液，所述KOH溶液中溶质的摩尔浓度为4mol/L；通入氧气的持续时间为10h。
(4)先将第二悬浊液静置12小时，接着将少量的结晶盐去除，并倒掉上层清液；然后将底部的浑浊液用蒸馏水进行洗涤，直至洗掉溶液中的盐后，再进行抽滤析出沉淀；再接着，将沉淀置于80℃的温度下进行烘干，烘干后再经研磨处理，得到针铁矿粉末。
(5)先将3g的针铁矿粉末添加到200mL的硅酸盐溶液中，密闭后在40℃的温度下以200r/min的振速振荡2h，混匀后，再置于40℃的温度下进行恒温培养24h，取出，然后经抽滤，并将沉淀置于70℃的恒温干燥箱中进行烘干处理，便可得到改性针铁矿。其中，硅酸盐溶液为Na2SiO3·9H2O溶液，所述Na2SiO3·9H2O溶液中溶质的质量浓度以二氧化硅计为90mg/L。
实施例3
该实施例提供了一种改性针铁矿及其制备方法，具体的，该改性针铁矿的制备方法包括以下步骤：
(1)称取22.4g铁粉(纯度为99％以上)，并用酸溶液进行加热溶解，待铁粉完全溶解为止，抽滤，得到亚铁离子溶液；其中，酸溶液为H2SO4溶液，所述H2SO4溶液中溶质的摩尔浓度为4mol/L；得到的亚铁离子溶液为FeSO4溶液，FeSO4溶液中亚铁离子的摩尔浓度为0.4mol/L。
(2)先往1L的亚铁离子溶液中加入30mL的阴离子型表面活性剂，边加边搅拌，加完阴离子型表面活性剂后，再往亚铁离子溶液中用滴管缓慢加入碳酸盐溶液，使亚铁离子溶液的pH值升到10，得到含有碳酸亚铁沉淀的第一悬浊液；其中，阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠溶液，所述十二烷基苯磺酸钠溶液中溶质的质量百分比浓度为0.8％；另外，碳酸盐溶液为K2CO3溶液，所述K2CO3溶液中溶质的摩尔浓度为2mol/L。
(3)先往第一悬浊液中添加碱溶液，使得悬浊液的pH值升到12后，再往第一悬浊液中持续通入氧气，得到含有针铁矿的第二悬浊液；其中，碱溶液为KOH溶液，所述KOH溶液中溶质的摩尔浓度为3mol/L；通入氧气的持续时间为9h。
(4)先将第二悬浊液静置12小时，接着将少量的结晶盐去除，并倒掉上层清液；然后将底部的浑浊液用蒸馏水进行洗涤，直至洗掉溶液中的盐后，再进行抽滤析出沉淀；再接着，将沉淀置于80℃的温度下进行烘干，烘干后再经研磨处理，得到针铁矿粉末。
(5)先将2g的针铁矿粉末添加到200mL的硅酸盐溶液中，密闭后在置于60℃的温度下以200r/min的振速振荡2h，混匀后，再置于60℃的温度下恒温培养24h，取出，然后经抽滤，并将沉淀置于70℃的恒温干燥箱中进行烘干处理，便可得到改性针铁矿。其中，硅酸盐溶液为Na2SiO3·9H2O溶液，所述Na2SiO3·9H2O溶液中溶质的质量浓度以二氧化硅计为120mg/L。
对比例1
该对比例提供了一种针铁矿及其制备方法，具体的，该针铁矿的制备方法包括以下步骤：
(1)称取22.4g铁粉(纯度为99％以上)，并用酸溶液进行加热溶解，待铁粉完全溶解为止，抽滤，得到亚铁离子溶液；其中，酸溶液为H2SO4溶液，所述H2SO4溶液中溶质的摩尔浓度为4mol/L；得到的亚铁离子溶液为FeSO4溶液，FeSO4溶液中亚铁离子的摩尔浓度为0.4mol/L。
(2)先往1L的亚铁离子溶液中加入30ml的阴离子型表面活性剂，边加边搅拌，加完阴离子型表面活性剂后，再往亚铁离子溶液中用滴管缓慢加入碳酸盐溶液，使亚铁离子溶液的pH值升到10，得到含有碳酸亚铁沉淀的第一悬浊液；其中，阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠溶液，所述十二烷基苯磺酸钠溶液中溶质的质量百分比浓度为0.8％；另外，碳酸盐溶液为K2CO3溶液，所述K2CO3溶液中溶质的摩尔浓度为2mol/L。
(3)先往第一悬浊液中添加碱溶液，使得悬浊液的pH值升到12后，再往第一悬浊液中持续通入氧气，得到含有针铁矿的第二悬浊液；其中，碱溶液为KOH溶液，所述KOH溶液中溶质的摩尔浓度为3mol/L；通入氧气的持续时间为9h。
(4)先将第二悬浊液静置12小时，接着将少量的结晶盐去除，并倒掉上层清液；然后将底部的浑浊液用蒸馏水进行洗涤，直至洗掉溶液中的盐后，再进行抽滤析出沉淀；再接着，将沉淀置于80℃的温度下进行烘干处理，即可得到针铁矿。
将上述实施例3制得的改性针铁矿和对比例1制得的针铁矿进行电镜扫描。参照附图1-2，其中，图1为对比例1制得的针铁矿的电镜扫描图，从图中可以看到，该对比例得到的针铁矿是由众多的短小的棒状体堆积在一起，在外观外貌上与传统工艺合成的针铁矿相比，棒短小，堆积后形成的孔隙多，比表面积大，体积大，对金属的吸附点位增多，吸附量也增大；另外，图2为实施例3制得的改性针铁矿的电镜扫描图，从图中可以看到，棒状体表面均匀地覆盖了一层圆形的颗粒物，表明硅酸很可能与针铁矿表面有机地结合在一起，从而增加了针铁矿的比表面积，也增加了针铁矿表面的负电荷，相比于对比例1得到的针铁矿，实施例3得到的改性针铁矿的表面明显变得疏松，且有大量的孔隙生成，具有较好的吸附性能。
将上述实施例3制得的改性针铁矿和对比例1制得的针铁矿分别采用北京金埃谱F-SORB3400比表面积及孔径分析仪进行比表面积及孔结构的测试，其测试结果如附图3-4。其中，图3为实施例3制得的改性针铁矿和对比例1制得的针铁矿的等温脱附曲线，从中可以看到，实施例3制得的改性针铁矿对N2的吸附量要大于对比例1制得的针铁矿，这表明，实施例3制得的改性针铁矿通过硅酸盐改性后可以形成新的大孔的孔隙结构。另外，图4为实施例3制得的改性针铁矿和对比例1制得的针铁矿的BJH孔径分布曲线，从中可以看到，实施例3制得的改性针铁矿相比于对比例1制得的针铁矿，所有孔的孔径体积均明显增加，而孔结构的分布宽化和孔径增加有利于改性针铁矿对镍等重金属的吸附，同时可以增加更多的活性位点，对吸附过程有着积极的促进作用。此外，通过附图3-4，还可以知道，对比例1制得的针铁矿的比表面积和孔容体积分别为101.8m2/g和0.485cm3/g，平均粒径大小为7.84μm。实施例3制得的改性针铁矿的比表面积和孔容体积分别为125.56m2/g和0.596cm3/g，平均粒径大小为9.12μm。由数据可知，实施例3制得的改性针铁矿相比于对比例1的针铁矿，其比表面积、孔容体积及平均粒径都有明显增加。
将上述实施例3制得的改性针铁矿和对比例1制得的针铁矿分别采用SpectrumGX型傅里叶变换红外光谱仪(美国Perkin-Elmer公司)进行红外特征测定，测定方法采用溴化钾压片法，测量范围为4000～400cm-1，其测试结果参照附图5，从图中可以看到，实施例3制得的改性针铁矿在3118.06cm-1处的吸收峰和对比例1制得的针铁矿在3117.17cm-1处的吸收峰均为针铁矿的水合羟基(-OH2+)的吸收峰。另外，实施例3制得的改性针铁矿在455.82cm-1处的吸收峰为四面体Si-O的弯曲振动峰，在570.85cm-1处是铁硅氧基团或铁氧化物的吸收峰，在1005.77cm-1处的吸收峰是对比例1制得的针铁矿没有出现过的，这个吸收峰为针铁矿与硅酸形成的配合物。
将上述实施例3制得的改性针铁矿和对比例1制得的针铁矿分别采用D/max-RB衍射仪(日本理学)进行X射线衍射测定。仪器的参数设定如下：CuKa辐射，闪烁计数器前加石墨弯晶单色器，管流：100mA，管压：40kV，测角仪半径＝185mm，光阑系统为DS＝SS＝1mm，RS＝0.15mm。采用θ～2θ连续扫描方式，扫描速4°(2θ)min-1，步长0.02°(2θ)。其中，参照附图6，从图中可以看到，对比例1得到的针铁矿的晶胞参数为：a＝2.95nm，b＝2.95nm，c＝4.56nm，α＝β＝90°，γ＝120°，每个晶胞所含的分子数Z＝1，晶胞体积V＝0.0344nm3。实施例3制得的改性针铁矿基本上保持了针铁矿的原有特征衍射峰，晶相未发生改变，晶胞参数亦未发生改变。
将上述对比例1制得的针铁矿在303k、pH值分别为4-8条件下对镍离子的浓度分别为0、30、60、90、120、240、360、480、600mg/L的镍离子溶液进行吸附和解吸实验，其实验结果如下表1-5。
表1在温度为303K、pH为4时对比例1制得的针铁矿对镍离子的吸附和解吸效果
表2在温度为303K、pH为5时对比例1制得的针铁矿对镍离子的吸附和解吸效果
表3在温度为303K、pH为6时对比例1制得的针铁矿对镍离子的吸附和解吸效果
表4在温度为303K、pH为7时对比例1制得的针铁矿对镍离子的吸附和解吸效果
表5在温度为303K、pH为8时对比例1制得的针铁矿对镍离子的吸附和解吸效果
从上表1-5可以看出，在温度一定的情况，吸附的pH值为8时，针铁矿对镍离子的吸附能力较好。
将上述对比例1制得的针铁矿以及实施例2-3制得的改性针铁矿分别在pH值为4时，温度分别为313k和333K的条件下对镍离子的浓度分别为0、30、60、90、120、240、360、480、600mg/L的镍离子溶液进行吸附和解吸实验，其实验结果如下表6-11。
表6在温度为313K、pH为4时对比例1制得的针铁矿对镍离子的吸附和解吸效果
表7在温度为313K、pH为4时实施例2制得的改性针铁矿对镍离子的吸附和解吸效果
表8在温度为313K、pH为4时实施例3制得的改性针铁矿对镍离子的吸附和解吸效果
表9在温度为333K、pH为4时对比例1制得的针铁矿对镍离子的吸附和解吸效果
表10在温度为333K、pH为4时实施例2制得的改性针铁矿对镍离子的吸附和解吸效果
表11在温度为333K、pH为4时实施例3制得的改性针铁矿对镍离子的吸附和解吸效果
从上表6-11可以看出，实施例3制得的改性针铁矿对镍离子的吸附效果最好；另外，在333K的温度下，改性针铁矿或针铁矿对镍离子的吸附效果较好。
需要说明的是，上述对镍离子的吸附实验均采用如下方法：先称取0.1000g的针铁矿或改性针铁矿研磨成粉末，并置于100mL的离心管中，接着加入以镍离子计的不同浓度的硝酸镍溶液(镍离子浓度分别为0、30、60、90、120、240、360、480、600mg/L)共25mL，将混合溶液的pH值调到实验所需的值，然后分别置于设定温度(303K、313K或333K)下进行振荡2h，振速为200r/min，恒温培养24h后，取出离心10min(离心速率为4000r/min)，倒出清液，用原子吸收分光光度法测定镍离子的含量，根据平衡前后溶液镍含量之差计算出吸附量。
上述对镍离子的解吸实验均采用如下方法：完成上述吸附实验后，分离上清液后称离心管及样品重，计算残留液重量及其中镍离子的含量，接着向离心管中加入0.01mol/LNaNO3溶液(补充到之前的重量)，然后置于设定温度(303K、313K或333K)下振荡2h，振速为200r/min，恒温培养24h后，取出离心10min(4000r/min)，倒出清液，用原子吸收分光光度法测定镍的含量，根据解吸前后溶液镍含量之差计算出解吸量。
此外，上述没有进行特殊说明的仪器和试剂均为市售产品。
综上所述，本发明实施例制得的改性针铁矿对镍离子等重金属离子具有优良的吸附能力，其可以用于修复土壤的重金属污染。其中，在温度为333K、pH值为8的条件下，改性针铁矿对土壤中的镍离子等重金属离子的吸附能力较强。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种改性针铁矿的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取铁粉，并用酸溶液进行溶解，得到亚铁离子溶液；
(2)先往亚铁离子溶液中加入阴离子型表面活性剂，再缓慢加入碳酸盐溶液，使亚铁离子溶液的pH值升到9-11，得到含有碳酸亚铁沉淀的第一悬浊液；
(3)先往第一悬浊液中添加碱溶液，使得悬浊液的pH值升到11-13后，再往第一悬浊液中持续通入氧气，得到含有针铁矿的第二悬浊液；
(4)将第二悬浊液静置，然后经水洗、抽滤、烘干和研磨处理，得到针铁矿粉末；
(5)将针铁矿粉末与硅酸盐溶液混合均匀后，再经恒温培养、抽滤和烘干处理，得到改性针铁矿。
2.根据权利要求1所述的一种改性针铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，亚铁离子溶液中亚铁离子的摩尔浓度为0.3-0.5mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种改性针铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠溶液，所述十二烷基苯磺酸钠溶液中溶质的质量百分比浓度为0.6-1％；所述的十二烷基苯磺酸钠溶液与亚铁离子溶液的体积比为(2-4):100。
4.根据权利要求3所述的一种改性针铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，碳酸盐溶液为K2CO3溶液，所述K2CO3溶液中溶质的摩尔浓度为1-3mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种改性针铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，碱溶液为KOH溶液，所述KOH溶液中溶质的摩尔浓度为2-4mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种改性针铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，往第一悬浊液中通入氧气的持续时间为8-10h。
7.根据权利要求1所述的一种改性针铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤(5)中，硅酸盐溶液为Na2SiO3·9H2O溶液，所述Na2SiO3·9H2O溶液中溶质的质量浓度以二氧化硅计为90-120mg/L。
8.根据权利要求7所述的一种改性针铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤(5)中，针铁矿粉末与硅酸盐溶液的质量体积比以g/mL计为(0.5-1.5):100。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的制备方法制得的改性针铁矿。
10.一种如权利要求9所述的改性针铁矿在修复被重金属污染的土壤中的应用。
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