[發明專利]土壤修復劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010906407.6
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111849505A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 蘇文湫;林星杰;苗雨;宋爽;陳謙;陳玉福
• 申請（專利權）人: 礦冶科技集團有限公司
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;B09C1/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王闖

本發明提供一種土壤修復劑及其制備方法和應用。土壤修復劑的制備方法，包括：將海泡石用酸浸泡，然后焙燒得到改性海泡石；將包括所述改性海泡石、殼聚糖、硝酸、亞鐵鹽、還原劑在內的原料混合，反應后進行固液分離得到固體。土壤修復劑，使用所述的制備方法制得。所述的土壤修復劑的應用，用于修復鎘砷污染的土壤。本申請提供的土壤修復劑，修復后土壤水浸砷、鎘含量均大幅度降低，對土壤鎘、砷具有極佳的固化穩定化作用。

技術領域

本發明涉及環保領域，尤其涉及一種土壤修復劑及其制備方法和應用。

背景技術

固化穩定化修復技術是目前土壤重金屬修復中最常見的一種修復方法，通過向污染土壤中添加固化劑/穩定劑來調節污染土壤的理化性質從而改變土壤中重金屬的存在形態比例、生物的有效性、遷移能力等。與其它修復技術相比，固化穩定化修復技術具有成本低、施工便捷、效果快等優點，是長期以來治理土壤污染的高效修復方法之一。

目前，單獨針對單一重金屬污染的土壤修復研究較多，對多種重金屬復合污染的研究較少。現有單一穩定化藥劑難以同時滿足砷、鎘修復目標。增加藥劑投加量或者選用昂貴的穩定化藥劑可在一定程度上滿足修復目標，但修復成本較高。

有鑒于此，特提出本申請。

發明內容

本發明的目的在于提供一種土壤修復劑及其制備方法和應用，以解決上述問題。

為實現以上目的，本發明特采用以下技術方案：

一種土壤修復劑的制備方法，包括：

將海泡石用酸浸泡，然后焙燒得到改性海泡石；

將包括所述改性海泡石、殼聚糖、硝酸、亞鐵鹽、還原劑在內的原料混合，反應后進行固液分離得到固體。

天然海泡石含有較多雜質，采用酸改性后，其內部通道被打通，比表面積增大，提升了海泡石對重金屬離子的吸附能力；酸溶液浸泡后的海泡石，其部分Mg²⁺被洗脫，造成Si-O-Mg-O-Si鍵的Mg²⁺被H⁺離子取代，形成吸附活性中心，有利于吸附重金屬離子；亞鐵鹽經還原后，形成納米零價鐵，納米零價鐵化學活性活潑，具有較強的還原性能，且具有較大的比表面積，是一種環境友好的新型環保材料；但是納米零價鐵本身在土壤環境中，容易團聚、氧化，限制了其在土壤重金屬修復中的應用；以殼聚糖為載體的殼聚糖包裹納米零價鐵可增強藥劑的穩定性，且易于分散到土壤中；殼聚糖結構總具有大量的-NH₂和-OH基團，對重金屬離子有較強的結合作用，且具有無毒、可生物降解等優點；殼聚糖的水溶脹性質，表現為遇水后可增大與土壤的接觸面積，更易于捕獲重金屬離子，但其機械強度較低，在土壤環境中易分解，因此納米鐵經殼聚糖包裹后附著在海泡石表面，可以獲得良好的重金屬吸附性能，而且修復劑本身的穩定化固化作用也大大加強。

優選地，所述海泡石使用前預先進行粉碎，然后用水浸泡；

優選地，粉碎后的海泡石的粒徑為80-120目；

優選地，所述海泡石與水的質量比為1：(5-10)。

粉碎的目的是為了后續反應過程中殼聚糖更好的負載在改性海泡石上；用水浸泡的主要目的是為了清洗掉雜質，保證酸改性的效果。

可選地，所述海泡石與水的質量比可以為1：5、1：6、1：7、1：8、1：9、1：10以及1：(5-10)之間的任一值；粉碎后的海泡石的粒徑可以為80目、90目、100目、110目、120目以及80-120目之間的任一值。

優選地，所述酸包括鹽酸和/或硝酸；

優選地，所述酸的濃度為1-5mol/L；

優選地，所述浸泡在40-70℃、攪拌條件下進行；