[發明專利]一種土壤重金屬復合鈍化劑的制備方法

在審

• 申請號: 201710345933.8
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107418587A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 郭迎慶;薛洋;楊陽
• 申請（專利權）人: 郭迎慶
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;C05G3/00;C05G3/04;B09C1/08;C09K101/00
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 馬驍

技術領域

本發明屬于土壤治理技術領域，具體涉及一種土壤重金屬復合鈍化劑的制備方法。

背景技術

土壤重金屬污染具有隱蔽性、潛伏性、積累性和長期性，其中危害較為嚴重的元素主要為Pb、Cd等元素。土壤重金屬污染首先會影響植物的生長發育，進而影響農作物的產量和質量，最終通過食物鏈富集到人體和動物體中，危害人畜健康，引發癌癥和其他疾病。因此，有效治理土壤重金屬污染，減輕其危害對于可持續發展顯得極其重要。

原位鈍化修復方法從成本和時間上能較好的滿足治理土壤中重金屬污染的要求。原位鈍化就是通過往土壤中加入鈍化劑，調節和改變重金屬在土壤中的物理化學性質，使其產生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化和氧化-還原等一系列反應，降低其在土壤環境中的生物有效性和可遷移性，可顯著減少重金屬進入食物鏈，可以實現環保與生產的協調發展以及確保社會與經濟的持續發展。原位修復技術，不占用耕地、不影響農業生產和收益，而且成本低、對環境影響小、不破壞土壤環境，非常適合用來處理大面積受到中輕度鎘、鉛污染的農田土壤，如果能夠成功實現產業化和大面積應用，將在重金屬污染原位修復領域實現重大突破，為我省稻田鎘、鉛污染土壤的修復、降低稻米中的重金屬含量、實現農業增產、農民增收等都將起到巨大的推動作用。

鈍化劑包括有機鈍化劑和無機鈍化劑。施用無機鈍化劑能大幅度降低土壤中有效態重金屬的含量，進而有效抑制植物體內含量，但大量施用無機鈍化劑會對土壤的物理性質產生一定的影響，整體肥力水平也會下降。一般的鈍化劑主要以無機材料為主，雖然無機鈍化劑鈍化效果持久，卻會對土壤性質造成極大的破壞；有機鈍化劑兼具鈍化重金屬及改善土壤理化性質兩種功能，但是卻存在易分解，鈍化作用不持久的缺點。因此申請人致力于尋找一種兼具無機和有機鈍化劑優點的復合重金屬鈍化劑。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對傳統的鈍化劑影響土壤的肥力，對土壤性質造成極大的破壞，同時鈍化作用不持久的問題，提供了一種土壤重金屬復合鈍化劑的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

（1）取凹凸棒土干燥粉碎過篩后，得凹凸棒土粉末，將凹凸棒土粉末加入二甲基甲酰胺中攪拌10～15min，再加入巰基乙酸和硫酸氫鈉并加熱至120～130℃反應2～3h，得反應液；

（2）向反應液中加入硫化鈉和乙醇溶液，在120～130℃下反應1～2h，過濾得濾渣，將濾渣洗滌、干燥、研磨、過篩得改性凹凸棒土粉末；

（3）將磷礦粉粉碎過篩后與經干燥粉碎的平菇菌棒廢料粉末混合，得緩釋型復合肥料；

（4）取黃腐酸溶液、改性凹凸棒土粉末、緩釋型復合肥料混合后裝入造粒機中造粒、干燥，得土壤重金屬復合鈍化劑。

步驟（1）所述的二甲基甲酰胺的使用量為凹凸棒土粉末質量的1～5倍。

步驟（1）所述的巰基乙酸的使用量為凹凸棒土粉末質量的2～10倍。

步驟（1）所述的硫酸氫鈉的使用量為凹凸棒土粉末質量的1.2～4.8%。

步驟（2）所述的硫化鈉的使用量為凹凸棒土粉末質量的3～12倍。

步驟（2）所述的乙醇溶液的質量分數為95%，使用量為凹凸棒土粉末質量的10～40倍。

步驟（3）所述的磷礦粉的全磷含量為25～30%，與平菇菌棒廢料粉末的質量比為1:1～2:1。

步驟（4）所述的黃腐酸溶液的質量分數為20～25%。

步驟（4）所述的物料使用量為下述重量份：100～130份黃腐酸溶液，50～100份改性凹凸棒土粉末，70～140份緩釋型復合肥料。

本發明的有益技術效果是：本發明以凹凸棒土為原料，利用巰基乙酸改性凹凸棒土作為肥料的載體，再將磷礦粉粉碎過篩后，與干燥粉碎后的平菇菌棒廢料進行混合，制得緩釋型復合肥料，最后將自制的黃腐酸溶液與緩釋型復合肥料負載在改性凹凸棒土粉末上，即可得到土壤重金屬復合鈍化劑。本發明通過載體改善負載的肥料的物理性狀，減少肥料養分的損失，提高肥料的利用率，增強土壤的緩沖性能，同時利用載體中的含硫基團，通過共價結合和靜電結合，與重金屬離子形成穩定的配合物，將土壤中重金屬由活性態轉化為較穩定的形態，修復土壤重金屬污染，使土壤中4～7mg/kg鎘含量降至0.1～0.2mg/kg，3～5mg/kg鉛含量降至0.08～0.09mg/kg。本發明制備的土壤重金屬復合鈍化劑可改善土壤的物理性質，提高了土壤的肥力，同時鈍化作用持久性可達2～3年，效果持久穩定，具有廣闊的應用前景。

具體實施方式