[發明專利]活性麥飯石土壤重金屬離子吸附鈍化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201611190029.6
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106833651A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 顏增光;楊恒;周友亞;吳煒;張超艷;吳紅梅;白利平
• 申請（專利權）人: 河北青茂環保科技有限公司;中國環境科學研究院
• 主分類號: C09K17/02
• 分類號: C09K17/02;C09K17/04;C09K101/00;C09K109/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明涉及活性麥飯石重金屬離子吸附鈍化劑及其制備方法，屬于重金屬離子吸附材料領域。

背景技術

中國改革開放四十余年以來，經濟高速發展，物質文明和精神文明不斷豐富，人民生活水平顯著提高，綜合國力大大增強。然而，伴隨著短期內大規模的工業化、城市化和農業集約化發展，我國的環境污染問題也日益突出，大氣、水、土壤、噪聲污染事件頻繁發生，環境災害時有報導，環境污染已成為制約我國經濟發展的瓶頸問題。

土壤是經濟社會可持續發展的物質基礎。當前，我國土壤環境狀況總體不容樂觀，按《全國土壤污染狀況調查公報》(2014年4月17日)，全國土壤總的超標率為16.1％，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為11.2％、2.3％、1.5％和1.1％。耕地土壤環境質量堪憂，土壤點位超標率為19.4％，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為13.7％、2.8％、1.8％和1.1％，主要污染物為鎘、鎳、銅、砷、汞、鉛、滴滴涕和多環芳烴。

化學污染物以多種途徑進入水體及土壤，對人體健康和生態環境產生了直接或潛在的危害，其中以礦冶、機械制造、化工、電子、儀表等工業生產過程中產生的重金屬離子(鉻、鎘、銅、汞、鎳、鋅等)對環境污染最為嚴重。重金屬離子毒性大，在環境中不發生降解，不易轉化，不僅對土壤和地表、地下水體造成污染，也會隨著生物體的蓄積，通過食物鏈對人體健康構成危害。

目前，處理土壤重金屬離子污染物的方法主要包括離子交換法、絡合物法、焚燒法、客土置換法、電動力學法、吸附法等。從凈化效率及經濟效益方面考慮，最理想的是吸附法。活性炭和沸石等材料具有較大比表面積，常被作為吸附材料用于重金屬污染水體或土壤的治理。同時，粘土礦物具有價格低廉、孔隙率高、表面結構多樣、吸附力強、離子交換能力突出等性能與特點，因此，利用小顆粒粘土礦物或改性(活化)礦物來吸附、鎖定及鈍化污染土壤中的重金屬離子已經成為治理和修復土壤重金屬污染的新熱點。目前，國內已申請的粘土礦物類土壤鈍化劑專利包括：

一種土壤重金屬鈍化劑的制備及對土壤Pb的鈍化方法-201210196956.4；102746849B

主分類號：C09K17/02(2006.01)I

摘要:本發明為一種土壤重金屬鈍化劑的制備及對土壤Pb的鈍化方法，首先，將堿液與過篩后的粉煤灰按比例加入反應釜中超聲分散攪拌成泥漿狀，反應釜置于烘箱中進行水熱晶化反應；將反應后的產品冷卻、離心，用去離子水洗滌、干燥、研磨后即得合成沸石粉，其次，常壓焚燒稻殼制取稻殼灰，將秸稈粉、粉煤灰、合成沸石粉、稻殼灰按重量百分比混合均勻，即得重金屬鈍化劑；通過調節土壤pH值、土壤含水率、鈍化劑質量、鈍化時間、鈍化溫度等條件，可以提高黃土農田土壤Pb的鈍化效果，該方法成本低廉、操作簡便、實用性強、安全性好、易于推廣，可以在鈍化土壤重金屬的同時改良土壤性質，在土壤重金屬污染修復方面具有潛在的應用價值。

生物炭混配型設施菜田土壤重金屬鈍化劑及其制備方法-201210299639.5；102807872B主分類號：C09K17/40(2006.01)I。摘要:本發明涉及土壤改良技術和環境保護技術，具體為生物炭混配型設施菜田土壤重金屬鈍化劑及其制備方法。按重量百分比計，土壤重金屬鈍化劑為：生物炭50～60％、麥飯石粉5～10％、硅藻土粉5～10％、褐煤10～20％和粉煤灰10～20％。土壤重金屬鈍化劑的制備方法：先將過80目篩的麥飯石粉、過80目篩的硅藻土粉、與褐煤及過80目篩的粉煤灰混合，攪拌均勻，再與過20目篩的生物炭混合，充分攪拌，混合均勻后，制成土壤重金屬鈍化劑。本發明制備方法簡單，通過各成分的協同作用，達到鈍化設施菜田土壤重金屬，降低土壤中作物可利用態重金屬含量的效果。

中國專利CN1669634A公開了“蒙脫土負載納米二氧化鈦重金屬吸附劑的制備方法”,通過負載納米二氧化鈦提高重金屬離子吸附率。中國專利CN102274717A公開了“一種巰基修飾海泡石重金屬吸附劑的制備方法”，以天然粘土海泡石為基體，通過高速攪拌加入巰丙基硅烷修飾改性海泡石，提高海泡石的吸附能力。上述制備粘土基吸附劑的方法成本相對較高，且制備過程較為復雜，吸附劑的田間添加或使用比例有時偏高，由此可能會導致原有的土壤理化性質發生改變。因此，從經濟學角度和實用性考慮，仍需著力研究和開發低成本、高效率、環境友好的土壤重金屬離子吸附鈍化劑。

發明內容