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用于矿山修复的凹凸棒石 土壤修复剂及其制备方法

阅读：593发布：2020-05-08

专利汇可以提供用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了土壤修复剂技术领域，具体领域为用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂及其制备方法，其原材料组成包括凹凸棒石、生物炭、黄腐酸，凹凸棒石在高温条件其表面孔径膨大，大部分生物炭会穿插进凹凸棒是表面孔隙中，进而增大混合物总的吸附面积，生物炭具有丰富含氧官能团、多孔结构、阳离子交换量、芳香性结构等使其对重金属具有良好的固持作用，加之黄腐酸可与金属离子络合，进一步增加凹凸棒石土壤修复剂对于金属离子的吸附作用，黄腐酸的增加使得长期施用使土壤中碳素得到累积，可有效增加有机质含量，有机质经微生物分解，生成有机酸和有机胶质可有效降低土壤PH值以及促进土壤中团粒结构形成，土壤的理化性质得到改善。，下面是用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂，其特征在于：其原材料组成和相应重量份数为：凹凸棒石15～50份、生物炭3～10份、黄腐酸3～10份。
2.根据权利要求1所述的用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂，其特征在于：其原材料组成和相应重量份数为：凹凸棒石20～40份、生物炭5～8份、黄腐酸5～8份。
3.根据权利要求1所述的用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂，其特征在于：其原材料组成和相应重量份数为：凹凸棒石30份、生物炭7份、黄腐酸7份。
4.根据权利要求1所述的用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂，其特征在于：所述生物炭为动物粪便经热解而成。
5.用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂的制备方法，其特征在于：其方法包括如下步骤：
步骤1：
将凹凸棒石进行粉碎，粉碎粒径为50～80目；
步骤2：
将动物粪便放置于室外进行风干处理，经24h后，放置在120～150℃热解炉内进行缺氧热解，热解时间为5h，然后将热解物粉碎，粉碎粒径为150～300目；
步骤3：
将黄腐酸溶解于水中，将黄腐酸在水中搅拌均匀形成黄腐酸溶液，然后将步骤1和步骤
2中粉碎后的凹凸棒石和生物炭与黄腐酸水溶液共同在温度为70～90℃条件下慢速搅拌，搅拌时间为3h。

说明书全文

用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及土壤修复剂技术领域，具体领域为用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 近年来，随着工业、农业的高速发展，越来越多的重金属污染物进入土壤中，据环境保护部和国土资源发布的《全国土壤污染状况调查公报》，重金属污染为土壤的主要污染物，尤其是重金属镉点超标率达7.0％，至今为止，国内外已有大量针对土壤重金属污染修复技术的研究，其中原位化学固定化技术，因实施简便、收效较快、投入较低和环境友好等优势而受到广泛的研究和应用，原位化学固定化修复技术的关键在于选择合适的钝化剂，目前常用的钝化剂主要哟碱性材料、粘土矿物和有机物料等，天然粘土矿物因品种丰富、储量大、易获得、价格低廉、环境友好等优点而被越来越多的关注。凹凸棒石黏土是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐矿物，因其具有较大的比表面积以及较高的孔隙率而具有极强的离子交换和吸附能力，因此被广泛用于水体和土壤的重金属污染治理，然而天然凹凸棒石吸附污染物的选择性及其产物稳定性均不够强，针对如何克服天然凹凸棒石这些缺陷，国内外进行了很多改性研究，如采用硅烷偶联剂和聚丙烯酰胺进行改性，将基团嫁接在凹凸棒石上，使其与重金属离子形成络合沉淀物，虽然改性后的凹凸棒石有所增加，但改性材料对修复土壤存在二次污染的危险，为此提出一种安全的用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂及其制备方法。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂，其原材料组成和相应重量份数为：凹凸棒石15～50份、生物炭3～10份、黄腐酸3～10份。

[0005] 优选的，用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂，其原材料组成和相应重量份数为：凹凸棒石20～40份、生物炭5～8份、黄腐酸5～8份。

[0006] 优选的，用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂，其原材料组成和相应重量份数为：凹凸棒石30份、生物炭7份、黄腐酸7份。

[0007] 优选的，所述生物炭为动物粪便经热解而成。

[0008] 优选的，用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂的制备方法，其方法包括如下步骤：

[0009] 步骤1：

[0010] 将凹凸棒石进行粉碎，粉碎粒径为50～80目；

[0011] 步骤2：

[0012] 将动物粪便放置于室外进行风干处理，经24h后，放置在120～150℃热解炉内进行缺氧热解，热解时间为5h，然后将热解物粉碎，粉碎粒径为150～300目；

[0013] 步骤3：

[0014] 将黄腐酸溶解于水中，将黄腐酸在水中搅拌均匀形成黄腐酸溶液，然后将步骤1和步骤2中粉碎后的凹凸棒石和生物炭与黄腐酸水溶液共同在温度为70～90℃条件下慢速搅拌，搅拌时间为3h。

[0015] 本发明的有益效果是：用于矿山修复的凹凸棒石土壤修复剂及其制备方法，凹凸棒石在高温条件其表面孔径膨大，由于所制备的生物炭的粒径较凹凸棒石较小，因此，大部分生物炭会穿插进凹凸棒是表面孔隙中，进而增大混合物总的吸附面积，生物炭具有丰富含氧官能团、多孔结构、阳离子交换量、芳香性结构等使其对重金属具有良好的固持作用，加之黄腐酸可与金属离子络合，进一步增加凹凸棒石土壤修复剂对于金属离子的吸附作用，黄腐酸的增加使得长期施用使土壤中碳素得到累积，可有效增加有机质含量，有机质经微生物分解，生成有机酸和有机胶质可有效降低土壤PH值以及促进土壤中团粒结构形成，土壤的理化性质得到改善。

具体实施方式

[0016] 下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0017] 实施例1：

[0018] 步骤1：

[0019] 将凹凸棒石进行粉碎，粉碎粒径为50目；

[0020] 步骤2：

[0021] 将动物粪便放置于室外进行风干处理，经24h后，放置在120℃热解炉内进行缺氧热解，热解时间为5h，然后将热解物粉碎，粉碎粒径为150目；

[0022] 步骤3：

[0023] 将黄腐酸3份溶解于10被体积的水中，将黄腐酸在水中搅拌均匀形成黄腐酸溶液，然后将步骤1和步骤2中粉碎后的凹凸棒石15份和生物炭3份与黄腐酸水溶液共同在温度为70℃条件下慢速搅拌，搅拌时间为3h。

[0024] 实施例2：

[0025] 步骤1：

[0026] 将凹凸棒石进行粉碎，粉碎粒径为60目；

[0027] 步骤2：

[0028] 将动物粪便放置于室外进行风干处理，经24h后，放置在125℃热解炉内进行缺氧热解，热解时间为5h，然后将热解物粉碎，粉碎粒径为190目；

[0029] 步骤3：

[0030] 将黄腐酸5份溶解于10被体积的水中，将黄腐酸在水中搅拌均匀形成黄腐酸溶液，然后将步骤1和步骤2中粉碎后的凹凸棒石20份和生物炭5份与黄腐酸水溶液共同在温度为75℃条件下慢速搅拌，搅拌时间为3h。

[0031] 实施例3：

[0032] 步骤1：

[0033] 将凹凸棒石进行粉碎，粉碎粒径为70目；

[0034] 步骤2：

[0035] 将动物粪便放置于室外进行风干处理，经24h后，放置在130℃热解炉内进行缺氧热解，热解时间为5h，然后将热解物粉碎，粉碎粒径为230目；

[0036] 步骤3：

[0037] 将黄腐酸7份溶解于10被体积的水中，将黄腐酸在水中搅拌均匀形成黄腐酸溶液，然后将步骤1和步骤2中粉碎后的凹凸棒石30份和生物炭7份与黄腐酸水溶液共同在温度为80℃条件下慢速搅拌，搅拌时间为3h。

[0038] 实施例4：

[0039] 步骤1：

[0040] 将凹凸棒石进行粉碎，粉碎粒径为80目；

[0041] 步骤2：

[0042] 将动物粪便放置于室外进行风干处理，经24h后，放置在140℃热解炉内进行缺氧热解，热解时间为5h，然后将热解物粉碎，粉碎粒径为270目；

[0043] 步骤3：

[0044] 将黄腐酸8份溶解于10被体积的水中，将黄腐酸在水中搅拌均匀形成黄腐酸溶液，然后将步骤1和步骤2中粉碎后的凹凸棒石40份和生物炭8份与黄腐酸水溶液共同在温度为85℃条件下慢速搅拌，搅拌时间为3h。

[0045] 实施例5：

[0046] 步骤1：

[0047] 将凹凸棒石进行粉碎，粉碎粒径为80目；

[0048] 步骤2：

[0049] 将动物粪便放置于室外进行风干处理，经24h后，放置在150℃热解炉内进行缺氧热解，热解时间为5h，然后将热解物粉碎，粉碎粒径为300目；

[0050] 步骤3：

[0051] 将黄腐酸10份溶解于10被体积的水中，将黄腐酸在水中搅拌均匀形成黄腐酸溶液，然后将步骤1和步骤2中粉碎后的凹凸棒石50份和生物炭10份与黄腐酸水溶液共同在温度为90℃条件下慢速搅拌，搅拌时间为3h。

[0052] 将实施例1～5制备的凹凸棒石土壤修复剂与现有凹凸棒石(对比例)分别与相同试验土壤(下层)混合，7d后对土壤理化性质进行检测，检测结果见表2，试验土壤初始理化性质检测结果见表1。

[0053] 表1：

[0054]

[0055] 表2：

[0056]

[0057] 注：表1和表2中铬金属含量是上层土壤中的铬金属含量。

[0058] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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技术领域

背景技术

发明内容

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