[發明專利]一種新型土壤重金屬固定劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610176022.2
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN107227155B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 吳愛國;劉弘禹;張玉杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C09K17/02
• 分類號: C09K17/02;B09C1/08;C09K101/00;C09K109/00
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 陸鳳;劉妍珺

本發明提供了一種新型土壤重金屬固定劑及其制備方法和應用，所述方法包括提供組分A、組分B和水，其中，組分A為生物質電廠灰粒子，組分B為磷酸鹽；在高壓水熱條件下進行處理，得到所述固定劑，本發明的制法工藝簡單、成本低、便于實施和大規模推廣，可高效持久地固定土壤中銅、鎘、汞、鉛、鉻等重金屬。

技術領域

本發明涉及土壤修復領域，具體地，本發明涉及一種新型土壤重金屬固定劑及其制備方法和應用。

背景技術

土壤健康是農業可持續發展的前提與保障。當前我國土壤重金屬污染現象十分嚴重，據不完全統計，受到鎘、砷、鉛、鉻、汞等重金屬污染的耕地約為1000萬公頃，占1.2億公頃耕地的8.3％。

土壤重金屬固定技術是目前治理重金屬污染土壤的有效方法，固定技術是指加入土壤改良劑以改變土壤的物理、化學性質，通過對重金屬的吸附、沉淀或共沉淀作用，改變重金屬在土壤中的存在狀態，從而降低其生物有效性和遷移性。針對農田重金屬污染土壤，采用固定技術，一方面，使修復土壤上可以繼續種植農作物，保證農民收入；另一方面可減少農作物對重金屬的吸收，保障農作物的質量。

目前，傳統土壤重金屬固定劑存在的最主要問題是對土壤擾動大、價格昂貴、固定效果差、持久鈍化時間短。因此，本領域迫切需要開發出一種新型的廉價、高效、可持久鈍化重金屬的土壤重金屬固定劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型的可高效吸附固定土壤重金屬的固定劑及其制備方法和應用。

本發明第一方面，提供一種制備土壤重金屬固定劑的方法，包括如下步驟：

(1)提供組分A、組分B，其中，

組分A為生物質電廠灰粒子；

組分B為磷酸鹽；

(2)在攪拌條件下，將所述組分B加入水中，得到磷酸鹽溶液；

(3)在攪拌條件下，將所述組分A與步驟(2)所得磷酸鹽溶液進行混合，得到第一混合液；

(4)將步驟(3)所得第一混合液在一定溫度下進行處理，得到所述固定劑。

在另一優選例中，所述步驟(4)在密閉條件下進行。

在另一優選例中，所述步驟(4)包括：

(4-1)將步驟(3)所得第一混合液在高壓釜內膽中密封，加熱至第一處理溫度，得到所述固定劑。

(4-2)在所述第一熱處理溫度下熱處理步驟(4-1)所述高壓釜內膽，得到所述固定劑。

在另一優選例中，所述步驟(1)之前還包括如下步驟(1-1)：對所述生物質電廠灰粒子進行研磨預處理。

在另一優選例中，所述步驟(3)中，所述攪拌的時間為5-120min，較佳地為10-60min。

在另一優選例中，所述步驟(4-1)中，所述高壓釜包括實驗室級別的水熱高壓反應釜和各類工業級大型高壓反應釜。

在另一優選例中，所述步驟(4-1)中，所述高壓釜內膽溶液填充度為65％-85％，較佳地為70％-80％。

在另一優選例中，所述第一熱處理溫度為120-250℃，較佳地為150-200℃，更佳地為170-180℃。

在另一優選例中，所述步驟(4-2)中，所述熱處理的熱處理時間為5-20小時，較佳地為8-10小時。

在另一優選例中，所述步驟(4)之后還包括如下步驟：過濾和/或水洗和/或干燥步驟(4)所得產物，制得所述固定劑。

在另一優選例中，所述干燥的干燥溫度為30-100℃，較佳地為35-60℃。