[發(fā)明專利]一種土壤重金屬穩(wěn)定劑及其制備方法與應用

有效

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• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105665429B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 陳靜;王琳玲;李鴻博;楊蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;C09K17/40
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

本發(fā)明公開了一種土壤重金屬穩(wěn)定劑，包括活化凹凸棒土以及重金屬配合劑，所述重金屬配合劑通過氫鍵或共價鍵與活化凹凸棒土結(jié)合，使得活化凹凸棒土和重金屬配合劑協(xié)同吸附土壤重金屬，所述重金屬配合劑為3?巰基?2?丁醇、2?巰基?3?丁酮或者8?巰基薄荷酮中的一種或多種，且所述土壤重金屬穩(wěn)定劑中，巰基的質(zhì)量分數(shù)為0.5％～10％，粒徑小于150μm。本發(fā)明還公開了該土壤重金屬穩(wěn)定劑的制備方法以及在土壤修復中的應用，通過本發(fā)明，制備了一種pH值中性、無毒、環(huán)境友好的土壤重金屬穩(wěn)定劑，在土壤中把重金屬穩(wěn)定化，降低其遷移性和生物活性，在土壤修復的過程中不造成二次污染，在土壤修復工程中具有更廣泛的應用性。

技術領域

本發(fā)明屬于土壤重金屬污染治理技術領域，更具體地，涉及一種土壤重金屬穩(wěn)定劑及其制備方法與應用。

背景技術

近年來，隨著我國城市化進程的快速發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整，工農(nóng)業(yè)的大力發(fā)展以及礦山的開采，土壤重金屬污染越來越嚴重。重金屬作為持久性的有毒污染物，可以通過不同途徑進入土壤，因不能被生物降解而長期存于土壤中，造成土壤污染，對公眾健康及周邊環(huán)境產(chǎn)生危害。

化學修復法由于具有治理效果穩(wěn)定、徹底、適用于重度污染土壤的治理等優(yōu)點而獲得了廣泛的關注。現(xiàn)有的土壤重金屬穩(wěn)定劑常采用表面吸附材料與重金屬絡合劑的組分配方(如專利文獻CN 103773379 A)，以及表面吸附材料與重金屬配合劑的組分配方(如專利文獻CN102660293A)，然而所用的重金屬絡合劑或配合劑為EDTA和硅烷偶聯(lián)劑，具有一定的毒性，容易在使用中造成二次污染，具有潛在危害性。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種土壤重金屬穩(wěn)定劑，其目的在于使用食品添加劑中的含巰基化合物作為重金屬吸附劑，由此解決土壤重金屬穩(wěn)定劑吸附量少、穩(wěn)定化能力弱以及在使用中造成二次污染的技術問題。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種土壤重金屬穩(wěn)定劑，所述土壤重金屬穩(wěn)定劑的顆粒粒徑小于150μm，包括活化凹凸棒土以及重金屬配合劑，所述重金屬配合劑通過氫鍵或共價鍵與活化凹凸棒土結(jié)合。所述重金屬配合劑為3-巰基-2-丁醇、2-巰基-3-丁酮或者8-巰基薄荷酮中的一種或多種，且所述土壤重金屬穩(wěn)定劑中，巰基的質(zhì)量分數(shù)為0.5％～10％。

凹凸棒土表面固有的羥基可絡合重金屬，同時，凹凸棒土具有更大的內(nèi)表面結(jié)構(gòu)，可使重金屬配合劑中的巰基更多地吸附到凹凸棒土表面。凹凸棒土和重金屬配合劑協(xié)同吸附土壤重金屬，增強了穩(wěn)定化重金屬的能力。

優(yōu)選地，巰基的質(zhì)量分數(shù)為1％～5％。

優(yōu)選地，所述土壤重金屬穩(wěn)定劑的粒徑小于50μm。

按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種該土壤重金屬穩(wěn)定劑的制備方法，將活化凹凸棒土浸泡于重金屬配合劑溶液中1h～24h，干燥后過篩去除粒徑大于50μm～150μm的固體，即得到所述土壤重金屬穩(wěn)定劑；所述重金屬配合劑溶液的溶劑為水或者乙醇，其中，重金屬配合劑的質(zhì)量分數(shù)為4％～50％，所述重金屬配合劑為3-巰基-2-丁醇、2-巰基-3-丁酮或者8-巰基薄荷酮中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述浸泡的同時，在25℃～50℃的溫度下加熱。

優(yōu)選地，所述浸泡的時間為6h～18h。

優(yōu)選地，所述重金屬配合劑溶液中，重金屬配合劑的質(zhì)量分數(shù)為20％～40％。

優(yōu)選地，所述干燥的具體方法為，在30℃～105℃的溫度下加熱干燥。

按照本發(fā)明的另一方面，還提供了一種上述土壤重金屬穩(wěn)定劑在土壤修復中的應用。

優(yōu)選地，該應用的具體方法為，將污染土壤、水以及土壤重金屬穩(wěn)定劑均勻混合得到混合物，使得所述混合物中的固體含量為5％～65％，所述固體中土壤重金屬穩(wěn)定劑的質(zhì)量分數(shù)為2％～10％，然后養(yǎng)護5min以上，以去除污染土壤中的重金屬。