[發明專利]一種保水型重金屬污染土壤修復顆粒的制備方法及其應用

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• 申請號: 201910010122.1
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109852393A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 朱琦;張賀;邢子鵬
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;B09C1/08;C09K109/00
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本發明提供一種保水型重金屬污染土壤修復顆粒的制備方法及其應用。本發明可解決赤泥用于原位修復重金屬土壤常見的問題，即赤泥用于重金屬污染土壤原位修復時會使土壤pH的短期迅速上升，存在堿液過剩而一定程度上破壞土壤理性環境的風險。并且此修復顆粒還具有一定的吸水、保水性，也可為土壤儲存一定量的水分。通過實驗證實，將此修復顆粒施入重金屬土壤中既有較好的去除效果，又對土壤理性環境和微生物、動植物生長繁殖不會有影響。

技術領域

本發明涉及土壤重金屬修復領域，一種保水型重金屬污染土壤修復顆粒的制備方法及其應用。

背景技術

土壤重金屬污染一直是社會各界最關注的問題之一。在土壤中，重金屬具有殘留時間長、毒性大、隱藏性強等特點，并且土壤中的重金屬還可通過食物鏈和遷移到地下水等方式進行傳遞，直接或者間接的對人類的健康甚至于生命安全產生嚴重負面影響。重金屬污染土壤的治理一直是眾多國內外環境工作人員和學者關注的焦點，并對此難點課題進行努力的探索。

赤泥是工業提取氧化鋁后形成廢渣，根據赤泥的性質可將其廢物資源化作為一種土壤重金屬修復材料，即可減少赤泥廢渣堆積對土壤的損害，又可鈍化重金屬污染土壤。但直接將赤泥施入土壤后會短期釋放大量的堿液，可能造成堿液過剩，存在一定程度上影響土壤中動植物生長的風險。

發明內容

針對赤泥用于重金屬污染土壤原位修復的不足，本發明提供了一種保水型重金屬污染土壤修復顆粒。該修復顆粒是用羥基磷灰石樹脂包裹于煅燒形成的赤泥顆粒的外層而形成的一種復合土壤修復顆粒。這種復合顆粒具有互益的核殼結構，即羥基磷灰石樹脂外殼可緩釋赤泥所釋放的堿液，防止赤泥施入后土壤可能出現的堿液過剩對土壤環境造成的風險：另一方面，赤泥所釋放的堿液又可為外殼中的羥基磷灰石提供適宜于去除重金屬的堿性環境，增加了羥基磷灰石對土壤重金屬的去除量；此修復顆粒還有一定的吸水、保水性，可為土壤儲存一定量的水分。通過實驗證實，將此修復顆粒施入重金屬土壤中既有較好的鈍化效果，又對土壤理性環境和微生物、動植物生長繁殖不存在有害影響。

1.一種保水型重金屬污染土壤修復顆粒,其特征在于，包括以下質量份數：赤泥35~52份、丙烯酸5~15份、氫氧化鈉5~12份，羥基磷灰石15~32份、過硫酸銨4~5份、N、N′-亞甲基雙丙烯酰胺1~2份。

2.一種保水型重金屬污染土壤修復顆粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）赤泥顆粒的制備：取35~52份赤泥與適量水混合，過篩后手工造成球形顆粒，顆粒粒徑保持在0.9~1.3mm，赤泥顆粒放入馬弗爐中煅燒后備用；

（2）羥基磷灰石樹脂溶液的制備：在攪拌條件下，將5~12份氫氧化鈉溶液加到5~15份丙烯酸中，冷卻至室溫。隨后將15~32份羥基磷灰石，4~5份過硫酸銨、1~2份N、N′-亞甲基雙丙烯酰胺和10mL蒸餾水依次加入到溶液中。最后，在攪拌器攪拌的情況下，燒瓶放入水浴鍋中水浴，緩慢加熱到70℃，并在此溫度保持反應3h；

（3）復合顆粒的制備：將35~52份煅燒后的赤泥顆粒浸漬在步驟（2）的羥基磷灰石樹脂溶液中10~20min，撈出干燥后得復合修復顆粒。

具體實施方式

實施例1

一種保水型重金屬污染土壤修復顆粒的制備方法，包括以下步驟：

（1）赤泥顆粒的制備：赤泥顆粒的制備：取40份赤泥與適量水混合，過篩后手工造成球形顆粒，顆粒粒徑保持在1.1~1.3mm，赤泥顆粒放入馬弗爐中煅燒后備用，其煅燒的條件為升溫速率為2℃/min，在溫度為800℃的條件下煅燒1h；