[發明專利]土壤重金屬污染修復劑及其制備方法和使用方法

在審

• 申請號: 202010713827.2
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN113969174A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 蓋國勝;何振全
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;B09C1/08;C09K101/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

本發明涉及土壤修復技術領域，公開了一種土壤重金屬污染修復劑及其制備方法和使用方法。該土壤重金屬污染修復劑包括重金屬吸附劑、包膜磁性顆粒和外包膜。利用本發明，通過采用包括重金屬吸附劑、包膜磁性顆粒和外包膜的土壤重金屬污染修復劑，能夠有效地吸附土壤中的鉛、鎘、鎳、汞、銅等重金屬，并能夠使該土壤重金屬污染修復劑易于從土壤中分離，操作簡單，實施難度小，有效地實現了土壤重金屬污染的修復。土壤重金屬污染修復劑在土壤中吸附一段時間后，通過翻耕和磁性吸附能夠很容易地將吸附有重金屬污染物的該土壤重金屬污染修復劑從土壤中分離，利于后續的封存或處理，不會造成二次污染。

技術領域

本發明涉及土壤修復技術領域，尤其是一種土壤重金屬污染修復劑及其制備方法和使用方法。

背景技術

隨著人類對礦業的開采、加工和應用，重金屬逐漸擴散到土壤、水體等周圍環境中，成為威脅植物、動物和人類健康的重要因素之一。

環保部與國土資源部聯合發布了一份《全國土壤污染狀況調查公報》，全國土壤調查點位的16.1％受到了污染，亦即受污染土壤約占全部采樣土壤的1/6。其中耕地部分的污染比例高達19.4％以上，亦即受污染耕地約占全部采樣耕地的1/5。

隨著土壤重金屬污染形勢日趨嚴重，土壤重金屬污染修復技術亦越來越受到重視。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種土壤重金屬污染修復劑及其制備方法和使用方法，以實現土壤重金屬污染的修復。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明提供了一種土壤重金屬污染修復劑，包括：重金屬吸附劑，用于吸附土壤中的重金屬污染物；包膜磁性顆粒，用于使該土壤重金屬污染修復劑易于從土壤中分離；外包膜，用于包覆該重金屬吸附劑和該包膜磁性顆粒。

在本發明的一個實施例中，所述重金屬吸附劑包括按照5～8∶1～3∶1～2的質量比混合的磷礦粉、硫鐵礦粉和生物炭，其中，磷礦粉和硫鐵礦粉的平均粒徑均小于等于8μm，生物炭的平均粒徑在60～80目之間。

在本發明的一個實施例中，所述生物炭采用陽離子交換樹脂或胡敏酸替代，陽離子交換樹脂或胡敏酸的平均粒徑在60～80目之間。

在本發明的一個實施例中，所述重金屬吸附劑的粒徑為0.5～2mm。

在本發明的一個實施例中，所述包膜磁性顆粒包括：研磨去除棱角后的直徑為1～4mm的鐵粉或鐵氧體磁性材料；以及包覆于該鐵粉或鐵氧體磁性材料的樹脂薄膜。

在本發明的一個實施例中，所述外包膜采用具有微孔的樹脂膜，微孔的直徑為0.1～0.25mm。

在本發明的一個實施例中，該土壤重金屬污染修復劑為圓形或棒狀，直徑為5～10mm，長度為10～30mm。

為達到上述目的，本發明還提供了一種土壤重金屬污染修復劑的制備方法，包括：將磷礦粉、硫鐵礦和生物炭研磨后混合，并加水制成重金屬吸附劑；將鐵粉或鐵氧體磁性材料研磨去除棱角，并采用樹脂薄膜包覆制成包膜磁性顆粒；采用具有微孔的樹脂膜作為外包膜，包覆該重金屬吸附劑和該包膜磁性顆粒，得到顆粒狀的土壤重金屬污染修復劑。

在本發明的一個實施例中，所述制成重金屬吸附劑的步驟包括：將磷礦粉、硫鐵礦研磨至平均粒徑均小于等于8μm；將生物炭研磨至平均粒徑60～80目；以及將研磨后的磷礦粉、硫鐵礦、生物炭三者按照5～8∶1～3∶1～2的質量比混合，加水30％制成粒徑為0.5～2mm的重金屬吸附劑。

在本發明的一個實施例中，所述生物炭采用陽離子交換樹脂或胡敏酸替代，陽離子交換樹脂或胡敏酸的平均粒徑在60～80目之間。