【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物质碳，具体涉及一种蛭石磁改性生物质炭及其制备方法和应用。
技术介绍
1、土壤重金属污染类型多样，随着区域变化有所不同，对于治理工作的展开是不小的挑战。其中镉、砷复合污染问题较为突出，能够影响作物的品质并且随着食物链进入人体富集威胁人体健康状况。由于镉、砷在土壤中几乎相反的化学行为，其共同治理难度较大，镉的迁移能力降低需要土壤eh降低或ph提高，但砷的迁移能力降低需要土壤eh提高或ph降低。因此，研究者们需要寻找一种能够有效治理镉砷复合污染并且对环境友好的修复方法。
2、生物质炭是一种被广泛应用于重金属的修复的材料。但其的吸附性能较为有限，其表面大多带负电荷，因此能较好地吸附阳离子重金属，而对阴离子重金属，例如as等的吸附能力相对较弱，且存在使用后存在不易于回收的问题。
3、磁铁矿对土壤中的as有着较好的吸附固定能力，可以通过静电吸附、螯合等方式与土壤中的as进行结合。因此附着具有磁性的铁氧化物以制备磁改性生物质炭，对as的吸附固定能力大大增加，且能通过外部磁场进行分离。然而磁改性后的磁铁矿，对土壤中cd吸附能力较弱，并且其含有较高的铁，长期使用会影响土壤养分平衡，进而不利于作物的生长。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种蛭石磁改性生物质炭及其制备方法和应用，能够有效提高对as和cd的吸附固定效果。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。
3、本专利技术第一方面提供了一种蛭石磁改性生物
4、所述蛭石的质量占所述磁改性生物质炭质量的1％～20％；
5、所述磁改性生物质炭是将磁铁矿悬浊液与生物质原料按照质量体积比为1kg：10l～12l混合，经厌氧热解得到。
6、本专利技术通过将蛭石与磁改性生物质炭混合，通过控制蛭石的添加量能够提高对cd的吸附能力，将蛭石以磁改性生物质炭质量1％～20％的添加量与磁改性生物质炭进行混合，在保证对cd最高的吸附条件下，同时还不会堵塞磁改性生物质炭空隙，这主要是由于蛭石添加量过多会堵塞磁改性生物质炭的空隙，进而影响对cd的吸附能力，并通过磁改性生物质炭对as进行吸附，使得到的蛭石磁改性生物质炭能够对土壤中的as和cd重金属均具有良好的附效果，并且相比于单独生物质碳，蛭石磁改性生物质炭吸附效果更好。
7、在另一个优选实施例中，所述蛭石为粒径小于2mm的膨胀蛭石。
8、在另一个优选实施例中，所述蛭石磁改性生物质炭的粒径为10μm～100μm。
9、在另一个优选实施例中，所述磁铁矿悬浊液是由feso4中的fe2+和fecl3中的fe3+于水中共沉淀得到，其中，feso4和fecl3的摩尔比为1：1.8～2，所述feso4的初始浓度是0.09mol/l～1.1mol/l。
10、在另一个优选实施例中，所述生物质原料为植物秸秆，植物秸秆为烘干粉碎后长度小于0.5cm的植物秸秆。
11、本专利技术第二方面提供了所述的蛭石磁改性生物质炭的制备方法，包括以下步骤：
12、将feso4与fecl3按照1：1.8～2的摩尔比混合，于水中发生共沉淀反应，得到磁铁矿悬浊液；
13、将水稻秸秆与磁铁矿悬浊液按照质量体积比为1kg：10l～12l混合，调节ph至11～12，在60℃～65℃水浴条件下搅拌反应2h～2.5h，静置，抽滤，得到混合物；
14、将混合物在370℃～430℃下厌氧热解2h～2.5h，得到所述磁改性生物质炭；
15、将磁改性生物质炭与膨胀蛭石混合，在厌氧条件下，200℃～220℃加热1h～1.5h，球磨，得到所述蛭石磁改性生物质炭。
16、在另一个优选实施例中，所述球磨的时间为1h～1.5h。
17、本专利技术第三方面提供了所述的蛭石磁改性生物质炭在制备土壤重金属钝化剂中的应用中的应用。
18、在另一个优选实施例中，所述重金属为cd和as。
19、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
20、本专利技术中的蛭石磁改性生物质炭对土壤中的重金属具有良好的吸附效果，且使用后易于回收。通过添加磁改性生物质炭质量1％～20％的蛭石，能够提高对cd的吸附能力，再配以磁改性生物质炭对as进行吸附，使得到的蛭石磁改性生物质炭能够对土壤中的as和cd重金属均具有良好的附效果，并且相比于单独生物质碳，蛭石磁改性生物质炭吸附效果更好。
21、蛭石磁改性生物质炭的制备成本低，与生物质炭的制备成本相近，具有极高的经济可行性，能够进行大规模应用，成本相对较低，在降低土壤重金属污染风险的同时提升土壤肥力和性质，可以降低土壤修复和农业生产的成本，提高农民的经济收益。将修复后土壤冷冻干燥，再用磁铁分离，回收率约为40％～50％。
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1.一种蛭石磁改性生物质炭，其特征在于，所述蛭石磁改性生物质炭是将磁改性生物质炭与蛭石混合后，厌氧条件下，200℃～220℃加热1h～1.5h，然后球磨得到；
2.根据权利要求1所述的蛭石磁改性生物质炭，其特征在于，所述蛭石为粒径小于2mm的膨胀蛭石。
3.根据权利要求2所述的蛭石磁改性生物质炭，其特征在于，所述蛭石磁改性生物质炭的粒径为10μm～100μm。
4.根据权利要求3所述的蛭石磁改性生物质炭，其特征在于，所述磁铁矿悬浊液是由FeSO4中的Fe2+和FeCl3中的Fe3+于水中共沉淀得到，其中，FeSO4和FeCl3的摩尔比为1：1.8～2，所述FeSO4的初始浓度是0.09mol/L～1.1mol/L。
5.根据权利要求4所述的蛭石磁改性生物质炭，其特征在于，所述生物质原料为植物秸秆。
6.一种权利要求5所述的蛭石磁改性生物质炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的蛭石磁改性生物质炭的制备方法，其特征在于，所述球磨的时间为1h～1.5h。
8.一种权利要求1～
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述重金属为Cd和As。
...【技术特征摘要】
1.一种蛭石磁改性生物质炭，其特征在于，所述蛭石磁改性生物质炭是将磁改性生物质炭与蛭石混合后，厌氧条件下，200℃～220℃加热1h～1.5h，然后球磨得到；
2.根据权利要求1所述的蛭石磁改性生物质炭，其特征在于，所述蛭石为粒径小于2mm的膨胀蛭石。
3.根据权利要求2所述的蛭石磁改性生物质炭，其特征在于，所述蛭石磁改性生物质炭的粒径为10μm～100μm。
4.根据权利要求3所述的蛭石磁改性生物质炭，其特征在于，所述磁铁矿悬浊液是由feso4中的fe2+和fecl3中的fe3+于水中共沉淀得到，其中，feso4和fecl3的...
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