一种用于治理重金属污染的土壤修复剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于土壤修复技术领域，具体涉及一种用于治理重金属污染的土壤修复剂及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：(1)将海泡石进行热处理得到热处理的海泡石；(2)将生物质进行酸处理，再用去离子水冲洗至溶液中性，并于真空烘箱干燥得到产物A，将产物A、铁盐、铈盐、钇盐、铜盐和锰盐超声分散到甲醇中得到溶液B，将二甲基咪唑分散到甲醇中的溶液C，然后将溶液C添加到溶液B中混合，搅拌，过滤、洗涤、真空干燥得到产物D；(3)将步骤(1)得到热处理的海泡石、步骤(2)得到的产物D和硅藻土机械混合均匀，进行热处理，冷却至室温，得到修复剂。本发明专利技术的土壤修复剂能够有效修复土壤中的重金属，去除效果好，去除率高等特点。去除率高等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于治理重金属污染的土壤修复剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于土壤修改
更具体地，涉及一种用于治理重金属污染的土壤修复剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]生物炭作为一种多孔材料，由于其碳含量高并具有丰富的官能团，而成为一种非常有前景的土壤改良剂。它可以改善土壤结构、提高土壤养分含量，已被证明可在土壤改良培肥中发挥作用。生物炭是在有限的氧气环境，且温度相对较低(<700℃)时，燃烧生物质而产生的。生物炭的性质在很大程度上取决于原料的类型，其碳含量普遍超过50％(来自粪便(44.3％)、污水污泥(39.6％)和造纸污泥(8.15％)的生物炭除外)，有的材料甚至可达70％～80％；同时呈现出一种芳香族碳结构，包括结晶相和非晶相。由于生物炭富有多孔结构和丰富的表面官能团，可以有效降低重金属生物有效性和促进有机污染物降解。合理应用功能生物炭材料，既可以降低污染风险，又能够提高土壤质量，是解决各种环境问题“一举两得”的修复策略，并已开展在工程上的应用。
[0003]CN115975646A公开了一种生物炭土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤：1)以稻壳为原料，将其干燥粉碎后进行无氧碳化，得到生物炭；2)将生物炭加入到镁盐溶液中进行搅拌，然后水浴加热至70
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90℃并加入碳酸盐溶液继续搅拌，冲洗后烘干，得到硅活化生物炭；3)将硅活化生物炭加入到羟基改性溶液中搅拌反应2
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5小时，即得生物炭土壤修复剂。本专利技术通过对生物炭进行硅活化联合羟基改性，实现了对土壤重金属的高效固定，并能通过络合、沉淀等作用有效降低钝化土壤重金属的生物有效性。
[0004]CN115960611A公开了一种污染土壤修复剂及其制备方法和应用。本专利技术提供的污染土壤修复剂的制备方法包括以下步骤：1)以生物质为原料，经研磨、干燥、焙烧，获得生物炭；2)将步骤1)中的生物炭和钙基材料、水混合，搅拌、离心、洗涤、干燥，获得钙基改性生物炭；3)在无氧环境下，将铁系物溶液和羧甲基纤维素溶液混合后形成的混合溶液滴入到还原剂溶液中，搅拌反应，离心、洗涤、干燥、研磨，获得羧甲基纤维素
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纳米铁复合材料；4)将上述钙基改性生物炭和上述羧甲基纤维素
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纳米铁复合材料混合球磨，获得所述污染土壤修复剂。此制备方法获得的污染土壤修复剂可以同时高效修复土壤氟和铬污染，修复效果稳定。
[0005]CN115637150A公开了一种用于镉污染土壤修复治理的铁锰改性生物炭的制备方法，包括：(1)将农作物秸秆粉碎；(2)将秸秆粉末通入氮气厌氧煅烧制得秸秆生物炭，再置于稀硝酸溶液中搅拌静置，用去离子水多次洗净再烘干；(3)将秸秆生物炭加入到铁盐溶液中并间歇超声波处理，再加入锰盐溶液再次在间歇超声波作用下处理，然后水浴加热蒸干，再用正丙醇溶液浸泡清洗并烘干备用；(4)将负载铁锰生物炭材料通入氮气厌氧煅烧；(5)将制备的铁锰改性生物炭置于乙醇溶液中搅拌静置，用去离子水多次洗净后烘干制得。本专利技术还提供了采用该方法制得的铁锰改性生物炭及其应用方法，适用于轻度和中重度镉污染土壤的修复治理，施用剂量少，操作方便，效果显著。
[0006]综上所述，现有的土壤修复剂在固化金属离子等效率低，去除效果仍不能满足实际生产的需求。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术中存在的缺陷和不足，提供一种用于治理重金属污染的土壤修复剂及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：(1)将海泡石进行热处理得到热处理的海泡石；(2)将生物质进行酸处理，再用去离子水冲洗至溶液中性，并于真空烘箱干燥得到产物A，将产物A、铁盐、铈盐、钇盐、铜盐和锰盐超声分散到甲醇中得到溶液B，将二甲基咪唑分散到甲醇中的溶液C，然后将溶液C添加到溶液B中混合，搅拌，过滤、洗涤、真空干燥得到产物D；(3)将步骤(1)得到热处理的海泡石、步骤(2)得到的产物D和硅藻土机械混合均匀，进行热处理，冷却至室温，得到修复剂。本专利技术的土壤修复剂能够有效修复土壤中的重金属，去除效果好，去除率高等特点。
[0008]本专利技术的目的是提供一种用于治理重金属污染的土壤修复剂的制备方法。
[0009]本专利技术另一目的是提供一种用于治理重金属污染的土壤修复剂。
[0010]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0011]一种用于治理重金属污染的土壤修复剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0012](1)将海泡石进行热处理得到热处理的海泡石；
[0013](2)将生物质进行酸处理，再用去离子水冲洗至溶液中性，并于真空烘箱干燥得到产物A，将产物A、铁盐、铈盐、钇盐、铜盐和锰盐超声分散到甲醇中得到溶液B，将二甲基咪唑分散到甲醇中的溶液C，然后将溶液C添加到溶液B中混合，搅拌，过滤、洗涤、真空干燥得到产物D；
[0014](3)将步骤(1)得到热处理的海泡石、步骤(2)得到的产物D和硅藻土机械混合均匀，在O2存在下，进行热处理，冷却至室温，得到修复剂。
[0015]优选的，在步骤(1)中，所述热处理为在400～500℃下热处理1～5h。
[0016]优选的，在步骤(2)中，所述酸处理为用浓度为2
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3.0mol/L的硝酸或硫酸处理2～4h。
[0017]优选的，在步骤(2)中，所述产物A、铁盐、铈盐、钇盐、铜盐、锰盐和二甲基咪唑的比为：1g：0.15～0.35mmol：0.05～0.15mmol:0.05～0.25mmol:0.02～0.08mmol：5mmol；20～30mmol。
[0018]优选的，在步骤(2)中，所述搅拌为室温搅拌6～12h；所述生物质为花生壳或玉米秸秆。
[0019]优选的，在步骤(2)中，所述真空干燥为在60～80℃真空干燥8～16h。
[0020]优选的，在步骤(2)中，所述铁盐为硝酸铁、氯化铁、醋酸铁中的至少一种；所述铈盐为硝酸铈、氯化铈、醋酸铈中的至少一种；所述钇盐为硝酸钇、氯化钇、醋酸钇中的至少一种；所述铜盐为硝酸铜、氯化铜、醋酸铜中的至少一种；所述锰盐为硝酸锰、氯化锰、醋酸锰中的至少一种。
[0021]优选的，在步骤(3)中，所述步骤(1)得到热处理的海泡石、步骤(2)得到的产物D和硅藻土的质量比为1:3～7:1～3。
[0022]优选的，在步骤(3)中，所述热处理为在O2浓度为3～7vol％件下，先在150～250℃下热处理3～7h，然后在氧浓度为1～3vol％条件下在500～600℃热处理4～8h。
[0023]基于上述所述的一种用于治理重金属污染的土壤修复剂的制备方法制备的一种用于治理重金属污染的土壤修复剂。
[0024]本专利技术具有以下有益效果：
[0025](1)生物质通过酸处理可以改善生物质表面的活性基团，有利于金属的附着，改善金属的分散性，而且通过原位制备MOF材料，并通过与海泡石、硅藻土复合后，热处理，热处理改善了碳化后的材料的吸附能力。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于治理重金属污染的土壤修复剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：(1)将海泡石进行热处理得到热处理的海泡石；(2)将生物质进行酸处理，再用去离子水冲洗至溶液中性，并于真空烘箱干燥得到产物A，将产物A、铁盐、铈盐、钇盐、铜盐和锰盐超声分散到甲醇中得到溶液B，将二甲基咪唑分散到甲醇中的溶液C，然后将溶液C添加到溶液B中混合，搅拌，过滤、洗涤、真空干燥得到产物D；(3)将步骤(1)得到热处理的海泡石、步骤(2)得到的产物D和硅藻土机械混合均匀，在O2存在下，进行热处理，冷却至室温，得到修复剂。2.根据权利要求1所述的一种用于治理重金属污染的土壤修复剂的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述热处理为在400～500℃下热处理1～5h。3.根据权利要求1所述的一种用于治理重金属污染的土壤修复剂的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述酸处理为用浓度为2
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3.0mol/L的硝酸或硫酸处理2～4h。4.根据权利要求1所述的一种用于治理重金属污染的土壤修复剂的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述产物A、铁盐、铈盐、钇盐、铜盐、锰盐和二甲基咪唑的比为：1g：0.15～0.35mmol：0.05～0.15mmol:0.05～0.25mmol:0.02～0.08mmol：5mmol；20～30mmol。5.根据权利要求1所述的一种用于治理...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢杰，
申请(专利权)人：广州科腾环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：