[發明專利]一種使用球磨機改性木質纖維素與無機粉料復合的含砷土壤穩定劑的制備方法

有效

• 申請號: 201910500090.3
• 申請日: 2019-06-11
• 公開（公告）號: CN110157451B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 解鴻天;張振強;李博;楊燕群;黃志紅;潘遠鳳;肖惠寧
• 申請（專利權）人: 圣清環保股份有限公司
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;B09C1/08;C09K101/00
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業) 53116
• 代理人: 姜開俠;謝喬良

本發明公開了一種使用球磨機改性木質纖維素與無機粉料復合的含砷土壤穩定劑的制備方法。含砷土壤穩定劑以木質纖維素（木屑）和無機粉料為原料，通過負載金屬氧化物制備得到，木質纖維素和無機粉料的質量配比為（7~12）:1。具體步驟為：（1）取處理好的鐵杉木屑和伊利石共50g，放入球磨機；（2）以鋁改性木質纖維素與無機粉料復合材料為例，按照金屬鋁的質量與吸附材料質量百分比為20%的比例，配置Al₂(SO₄)₃溶液和NaOH溶液，將二者混合攪拌后生成的Al(OH)₃懸濁液倒入球磨機中，混合研磨；（3）將經球磨機研磨過的吸附劑真空冷凍干燥，得到鋁改性木質纖維素與無機粉料復合的含砷土壤穩定劑。球磨過程在細化木質纖維素和無機粉料的同時，達到改性和共混的雙重效果。

技術領域

本發明屬于生物種植技術領域，具體涉及一種含砷土壤穩定劑及其制備方法與應用。

背景技術

砷及其化合物主要用于合金冶煉、農藥醫藥、顏料等工業，可與細胞中含巰基的酶結合，抑制細胞氧化過程，麻痹血管運動中樞，使毛細血管麻痹。土壤中的砷積累到一定的程度就會對土壤一植物系統產生毒害，不僅導致土壤的退化、農作物產量和品質的降低，而且通過徑流和淋洗作用污染地表水和地下水，惡化水文環境，并可能通過直接接觸食物鏈等途徑危及人類的生命和健康。因此，開發一種能避免上述問題給人類帶來的嚴重危害的產品和方法是非常必要的。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種含砷土壤穩定劑；第二目的在于提供所述的含砷土壤穩定劑的制備方法，第三目的在于提供所述的含砷土壤穩定劑的應用。

本發明的第一目的是這樣實現的，所述的含砷土壤穩定劑以木質纖維素和無機粉料為原料，通過負載金屬氧化物制備得到，所述的木質纖維素和無機粉料的質量配比為（7~12）:1。

本發明的第二目的是這樣實現的，所述的含砷土壤穩定劑的制備方法是將配方配比的原料木質纖維素和無機粉料放入球磨機，然后加入氫氧化物懸濁液混合研磨10min~120min后，經真空冷凍干燥10~15h，再經干燥得到目標物含砷土壤穩定劑。

本發明的第三目的是這樣實現的，所述的含砷土壤穩定劑在穩定土壤中砷的應用。

纖維素是世界上最豐富、最廉價的可再生資源，其主要來源于棉花、木材、草類、秸稈等。改性纖維素吸附劑具有吸附容量大、穩定性高、可再生等優點，對重金屬離子具有選擇性吸附能力。伊利石是黏土礦物，粒度細，表面積大，對重金屬吸附能力極佳。將木質纖維素與伊利石混合使用，可顯著提高二者對砷的吸附性能，從而影響重金屬元素的遷移、轉化和富集，降低重金屬對人體的危害。

本發明為了克服現有的土壤砷污染情況提供的一種改性纖維素與無機粉料復合的含砷土壤穩定劑的制備方法，本發明以木質纖維素和伊利石為原材料，通過球磨的方法負載鋁氧化物、鐵鈰雙金屬氧化物、鈰錳雙金屬氧化物制備土壤穩定劑，用以穩定土壤中的砷，防止其被植物根系吸收，進而危害人體健康。本發明所用原料價廉易得，無毒無害，所制得的穩定劑天然可降解，充分利用伊利石和纖維素的再生資源，對土壤中的砷有良好的穩定化效果。

現以鐵杉木屑為例制備含砷土壤穩定劑，具體操作步驟如下：

（1）取處理好的鐵杉木屑和伊利石共50g，放入球磨機，鐵杉木屑：伊利石質量比為9:1；

（2）以鋁改性纖維素伊利石復合材料為例，按照鋁的質量與吸附材料質量百分比為20%的比例，配置Al₂(SO₄)₃溶液和NaOH溶液，將二者混合攪拌10min后生成的Al(OH)₃懸濁液倒入球磨機中，混合研磨10 min-120 min；

（3）將經球磨機研磨過的吸附劑真空冷凍干燥，得到改性木質纖維素和伊利石復合材料。