一种碱螯合坡缕石基重金属钝化材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及环保材料及其制备技术领域，特别是一种碱螯合坡缕石基重金属钝化材料的制备方法。通过碱螯合改性坡缕石重金属钝化材料，使坡缕石的钝化性和吸附性能都得到了较大的提高，可钝化有机污染物及有毒有害重金属，降低土壤污染物的生物毒性及迁移性，减少重金属的生物可利用性。土壤中的重金属一部分是以阳离子形式存在，这部分重金属的迁移性大，生物可利用性高，危害最大，施用生石灰可提高土壤pH值，土壤颗粒表面的负电荷增加，促使土壤中部分重金属形成氢氧化物沉淀，并且有助于重金属的稳定性，同时增强了坡缕石对重金属的吸附性。

Method for preparing alkali chelating palygorskite based heavy metal passivation material

The invention relates to the field of environmental protection materials and the preparation technology thereof, in particular to a preparation method of alkali chelating palygorskite based heavy metal passivation material. The chelating alkali modified palygorskite heavy metal passivation materials, the passivation and adsorption properties of palygorskite have been greatly improved, but the passivation of organic pollutants and toxic heavy metals, biological toxicity and mobility to reduce soil pollutants, reduce heavy metals bioavailable sex. The heavy metal in soil part is present in cationic form, this part of the migration of heavy metals, high bioavailability, the greatest harm, applying lime can improve soil pH value, increase the negative charge of the soil surface, prompting some heavy metal hydroxide precipitate formed in the soil, and contribute to the stability of heavy metals at the same time, enhanced the adsorption of Palygorskite on heavy metals.

【技术实现步骤摘要】
一种碱螯合坡缕石基重金属钝化材料的制备方法
本专利技术涉及环保材料及其制备
，特别是一种碱螯合坡缕石基重金属钝化材料的制备方法。
技术介绍
随着工农业的迅猛增长，土壤重金属污染的问题越来越严重，我国面临的土壤重金属污染问题日益突出。据国家环保总局和国土资源部报道，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染严重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出，全国土壤总的超标率为16.1%，以无机型为主，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。我国污灌区面积约140万hm2，受Cd、As、Cr、Pb、Hg、Cu、Ni、Zn等重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8%，其中又以Hg和Cd的污染面积最大。坡缕石是一种廉价易得的无机矿物材料，为含水的层链状镁质硅酸盐矿物。其理论化学成分为：SiO256.96%；(Mg,Al,Fe)O23.83%；H2O19.21%。成份中常有Al、Fe混入，Al2O3替代部分MgO。其基本结构单元为2：1层型，即2层硅氧四面体夹1层镁氧八面体组成单元层。由于四面体的Si4+被Al3+替代置换，出现剩余负电荷。坡缕石晶体呈毛发状或纤维状，在电子显微镜下呈长柱状或针状，白、灰、浅绿或浅褐色，在原子力学显微镜下呈纤维状；坡缕石内部有很多孔道，孔道截面大约0.38nm×0.63nm。坡缕石的比表面积较大，具有较强的吸附、钝化能力，在土壤重金属钝化方面的利用中引起愈来愈多的重视，改性坡缕石被用作土壤重金属钝化材料可以更好的进行土壤的改良。但现有坡缕石基重金属钝化材料仅是粉碎、混合，并简单改性处理后直接投放使用，坡缕石实际使用效果有限，为了达到土壤污染修复目的需要不断加大坡缕石用量，导致坡缕石的浪费和消耗量加大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用率高、改性效果突出的碱螯合坡缕石基重金属钝化材料的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种碱螯合坡缕石基重金属钝化材料的制备方法，包含如下步骤：A、自然晒干坡缕石矿石在日光下晾晒3-7天，防止雨水浸湿坡缕石；B、破碎过筛将坡缕石矿石破碎成坡缕石粘土，坡缕石粘土过筛，过滤筛孔150-200目；C、碱螯合将坡缕石粘土与生石灰溶液混合，搅拌使其混合均匀；D、沉淀烘干粉碎混合液静置沉淀，烘干沉淀物并破碎，制得成品。所述步骤C中坡缕石粘土与生石灰按重量比1:1~7:1混合，生石灰与水混合配制生石灰溶液，生石灰溶液中加入坡缕石粘土，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌12~108h，使其混合均匀。所述步骤C中坡缕石粘土与生石灰按重量比3:1~4:1混合，生石灰与水混合配制生石灰溶液，生石灰溶液中加入坡缕石粘土，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌72h，使其混合均匀。所述步骤C中坡缕石粘土与生石灰按重量比4:1混合，生石灰与水混合配制生石灰溶液，生石灰溶液中加入坡缕石粘土，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌72h，使其混合均匀。所述步骤D中沉淀物在40~60℃下烘干。本专利技术的有益效果为：1、坡缕石矿石在日光下晾晒3-7天，不采用加热烘干的方式并防止雨水浸湿坡缕石；先经过日光晾晒后进行破碎过筛，有效保证坡缕石矿石内的化学物质稳定。此外通过日光晾晒控制矿石表面湿度便于后续破碎。2、坡缕石粘土与生石灰按重量比3:1~4:1混合。在上述范围内，此种钝化材料的钝化效果会随生石灰含量的增加而增加，但如果生石灰含量过高，会使土壤的pH值随之升高，影响植物的正常生长，并且研究表明，生石灰的重量分数超过40%时重金属的有效态含量反而会增加，生石灰施用量过多，还会导致土壤板结、碱化，致使土壤中重金属活化。此外坡缕石粘土与生石灰按重量比4:1混合时酸溶态含量最小。3、沉淀物在40~60℃下烘干，打通坡缕石的内部通道，暴露出更多的内表面和活性基团。避免高温烘干有效控制成品性能，批量生产品质更易控制。综上所述，通过碱螯合改性坡缕石重金属钝化材料，使坡缕石的钝化性和吸附性能都得到了较大的提高，可钝化有机污染物及有毒有害重金属，降低土壤污染物的生物毒性及迁移性，减少重金属的生物可利用性。土壤中的重金属一部分是以阳离子形式存在，这部分重金属的迁移性大，生物可利用性高，危害最大，施用生石灰可提高土壤pH值，土壤颗粒表面的负电荷增加，促使土壤中部分重金属形成氢氧化物沉淀，并且有助于重金属的稳定性，同时增强了坡缕石对重金属的吸附性。附图说明图1为本专利技术对坡缕石矿石的酸溶态含量影响示意图Ⅰ；图2为本专利技术对坡缕石矿石的酸溶态含量影响示意图Ⅱ。具体实施方式一种碱螯合坡缕石基重金属钝化材料的制备方法，包含如下步骤：A、自然晒干坡缕石矿石在日光下晾晒3-7天，防止雨水浸湿坡缕石；B、破碎过筛将坡缕石矿石破碎成坡缕石粘土，坡缕石粘土过筛，过滤筛孔150-200目；C、碱螯合将坡缕石粘土与生石灰溶液混合，搅拌使其混合均匀；D、沉淀烘干粉碎混合液静置沉淀，烘干沉淀物并破碎，制得成品。优选的所述步骤C中坡缕石粘土与生石灰按重量比1:1~7:1混合，生石灰与水混合配制生石灰溶液，生石灰溶液中加入坡缕石粘土，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌12~108h，使其混合均匀。优选的所述步骤C中坡缕石粘土与生石灰按重量比3:1~4:1混合，生石灰与水混合配制生石灰溶液，生石灰溶液中加入坡缕石粘土，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌72h，使其混合均匀。优选的所述步骤C中坡缕石粘土与生石灰按重量比4:1混合，生石灰与水混合配制生石灰溶液，生石灰溶液中加入坡缕石粘土，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌72h，使其混合均匀。优选的所述步骤D中沉淀物在40~60℃下烘干。所述实施例1至3中的中坡缕石矿石选用临泽县开采的坡缕石矿石。其他地区开采的坡缕石矿石也可用于本案。实施例1一种碱螯合坡缕石基重金属钝化材料的制备方法，包含如下步骤：A、自然晒干坡缕石矿石在日光下晾晒3-7天，防止雨水浸湿坡缕石；B、破碎过筛将坡缕石矿石破碎成坡缕石粘土，坡缕石粘土过筛，过滤筛孔150-200目；C、碱螯合坡缕石粘土与生石灰按重量比1:1~7:1混合，生石灰与水混合配制生石灰溶液，生石灰溶液中加入坡缕石粘土，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌12~108h，使其混合均匀；D、沉淀烘干粉碎混合液静置沉淀，烘干沉淀物并破碎，制得成品。实施例2一种碱螯合坡缕石基重金属钝化材料的制备方法，包含如下步骤：A、自然晒干坡缕石矿石在日光下晾晒3-7天，防止雨水浸湿坡缕石；B、破碎过筛将坡缕石矿石破碎成坡缕石粘土，坡缕石粘土过筛，过滤筛孔150-200目；C、碱螯合坡缕石粘土与生石灰按重量比3:1~4:1混合，生石灰与水混合配制生石灰溶液，生石灰溶液中加入坡缕石粘土，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌72h，使其混合均匀将坡缕石粘土与生石灰溶液混合，搅拌使其混合均匀；D、沉淀烘干粉碎混合液静置沉淀，烘干沉淀物并破碎，制得成品。实施例3一种碱螯合坡缕石基重金属钝化材料的制备方法，包含如下步骤：A、自然晒干坡缕石矿石在日光下晾晒3-7天，防止雨水浸湿坡缕石；B、破碎过筛将坡缕石矿石破碎成坡缕石粘土，坡缕石粘土过筛，过滤筛孔150-200目；C、碱螯合优选的所述步骤C中坡缕石粘土与生石灰按本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碱螯合坡缕石基重金属钝化材料的制备方法，其特征在于包含如下步骤：A、自然晒干坡缕石矿石在日光下晾晒3‑7天，防止雨水浸湿坡缕石；B、破碎过筛将坡缕石矿石破碎成坡缕石粘土，坡缕石粘土过筛，过滤筛孔150‑200目；C、碱螯合将坡缕石粘土与生石灰溶液混合，搅拌使其混合均匀；D、沉淀烘干粉碎混合液静置沉淀，烘干沉淀物并破碎，制得成品。

【技术特征摘要】
1.一种碱螯合坡缕石基重金属钝化材料的制备方法，其特征在于包含如下步骤：A、自然晒干坡缕石矿石在日光下晾晒3-7天，防止雨水浸湿坡缕石；B、破碎过筛将坡缕石矿石破碎成坡缕石粘土，坡缕石粘土过筛，过滤筛孔150-200目；C、碱螯合将坡缕石粘土与生石灰溶液混合，搅拌使其混合均匀；D、沉淀烘干粉碎混合液静置沉淀，烘干沉淀物并破碎，制得成品。2.根据权利要求1所述一种碱螯合坡缕石基重金属钝化材料的制备方法，其特征在于所述步骤C中坡缕石粘土与生石灰按重量比1:1~7:1混合，生石灰与水混合配制生石灰溶液，生石灰溶液中加入坡缕石粘土，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌12~108h，使其混合均匀。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：任珺，陶玲，闫洁，颜子皓，孙梦洁，
申请(专利权)人：兰州坤仑环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62