[發明專利]一種重金屬鈍化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201611246658.6
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106753414B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 曾憲方
• 申請（專利權）人: 廣東萬山土壤修復技術有限公司
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;C05G3/80;C09K101/00;C09K109/00
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 邵穗娟;湯喜友

本發明公開了一種重金屬鈍化劑，由按重量分數計的如下組分制作而成：硅酸鹽土壤調理劑20?75％、礦物質吸附劑20?50％，其余為分散劑。本發明還公開了該重金屬鈍化劑的制備方法及應用。本發明的重金屬鈍化劑，具有穩定的修復重金屬污染的功能，能顯著降低農作物中的重金屬含量。

技術領域

本發明涉及土壤修復劑，尤其涉及一種修復土壤重金屬污染的鈍化劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著工農業的高速發展，工業污染及大量化學肥料的使用，使土壤污染現象凸顯，21世紀，各國從食品內在質量和食品安全角度出發，開始研究補充中、微量元素、修復污染型土壤調理劑。

我國幅員遼闊，土壤退化和污染情況差異較大，南方土壤酸化嚴重、西北土壤鹽堿化嚴重、金屬礦區及重工業加工區重金屬污染嚴重。

目前我國40％以上土壤耕地已退化、1.5億畝耕地被污染。因此,從上世紀80年代我國土壤調理劑產品開始起步，經過十幾年的發展，修復污染型的土壤調理劑初步形成規模，目前最常用的方法是鈍化法，傳統的研究方法是向土壤中添加熟石灰、硅酸鈣等化學物質，通過加入這些物質，會與重金屬元素發生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化以及氧化還原等一系列反應，進而改變重金屬的賦存邢臺，顯著降低其生物有效性和可遷移性，明顯減緩重金屬污染對植物生長的毒害作用，大幅減少植物對重金屬的吸收積累，但是，這些物質大多是無機物質，均影響土壤物理化學性質與肥力，對微生物生長環境造成不同程度的影響，也影響修復完成后土壤的可利用程度。隨著土壤酸化，重金屬離子活性又活躍，繼而繼續產生污染。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種重金屬鈍化劑，其具有穩定的修復重金屬污染的功能，能顯著降低農作物中的重金屬含量。

本發明的另一目的在于提供該重金屬鈍化劑的制備方法和應用。

本發明的目的采用以下技術方案實現：

一種重金屬鈍化劑，由按重量分數計的如下組分制作而成：硅酸鹽土壤調理劑20-75％、礦物質吸附劑20-50％，其余為分散劑。

本方案中，所述硅酸鹽土壤調理劑包括熟料和土壤分散劑；熟料是用鉬尾礦、白云石、無煙煤為原料制備而成；熟料中各組分質量分數的總和為100％，配入無煙煤的質量分數A＝7.5-9％，鉬尾礦與白云石的質量分數是通過控制原料中堿性氧化物與酸性氧化物摩爾比為n＝1-1.25，按照以下公式計算配入：

鉬尾礦質量分數B＝1÷(1+α)×(100％-A)；

白云石的質量分數C＝100％-A-B；

其中，α＝n︱∑堿性1-∑酸性1︱÷︱∑堿性2-∑酸性2︱,∑堿性1為鉬尾礦中堿性氧化物的摩爾數總和，∑酸性1為鉬尾礦中酸性氧化物的摩爾數總和；∑堿性2為白云石中堿性氧化物的摩爾數總和，∑酸性2白云石中酸性氧化物的摩爾數總和；所述土壤分散劑的質量為熟料總質量的5-25％。

鉬尾礦中的酸性氧化物二氧化硅以及堿性氧化物氧化鉀與白云石中的堿性氧化物氧化鈣、氧化鎂(白云石中的碳酸鈣、碳酸鎂在煅燒到900℃左右時，分解逸出二氧化碳，之后與二氧化硅進行礦化反應的是氧化鈣和氧化鎂)煅燒熔融，化合成為新的硅酸鹽礦物。新生礦物是復鹽，含有鈣、鎂及一些表現堿性(金屬性)的微量元素成為陽離子組分，硅、鐵、鋁及一些表現酸性(非金屬性)的微量元素成為陰離子組分，因配比和溫度不同，復鹽的成分比例是不確定的,植物營養的微量元素鐵、銅、鋅、錳、也分別以陽離子、陰離子進入復鹽。微量元素含量由原料含量決定，主要硅酸鹽種類為硅酸一鈣(鎂)、硅酸二鈣(鎂)及鈣鎂硅鋁的復合鹽，配比中白云石比例提高則后幾種鹽的比例增加，中和土壤酸性的功能加強。

礦物質吸附劑的物理-化學吸附作用，使得本發明的重金屬鈍化劑具有較強的吸附交換能力，能與重金屬離子發生吸附作用，把土壤中的重金屬牢牢地鈍化在土壤中。