一种钝化土壤重金属镉的钝化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种钝化土壤重金属镉的钝化剂及其制备方法与应用。本发明专利技术按照以下重量成份制成：海泡石50‑150份，钙镁磷10‑40，硫化锰1‑5份，去离子水100‑150份。本发明专利技术原材料取之自然，环保、不产生二次污染且原材料及制作工艺成本低。本发明专利技术所用三种原材料对重金属镉都有钝化效果，海泡石、钙镁磷、硫化锰的混合使用，实现快速降低土壤重金属镉的有效态，保证钝化效果的长期稳定性，明显降低水稻中重金属镉含量。

【技术实现步骤摘要】
一种钝化土壤重金属镉的钝化剂及其制备方法
本专利技术属于土壤重金属污染修复
，尤其涉及一种钝化土壤重金属镉的钝化剂，以及所述钝化剂的制备方法。
技术介绍
我国湖南地区农田重金属镉污染严重，农产品镉含量严重超标。现今钝化剂产品存在问题，土壤钝化效果不佳，钝化效果受外界环境因素影响较大，不能很好的降低农作物体内重金属镉含量。海泡石是一种富镁、硅的粘土矿物，因其具有较大的层间域和离子交换能力，对土壤中重金属有较强的吸附能力，可高速率的降低土壤有效态重金属含量。海泡石取之自然，环保、无副作用，同时可改良酸性土壤，其主要含有Mg、Si元素，可为水稻的生长提供营养元素。磷酸镉在土壤中溶解度极小，钙镁磷肥含有丰富的磷酸根，将其添加到土壤中，能有效降低土壤中的活性态镉含量，难溶磷酸根的缓释效果，保障镉钝化的长期有效性。硫化锰属于难溶物，其缓释出的硫离子，逐步的与重金属镉结合，形成更难溶的硫化镉，将有效态镉转化为难溶镉；锰元素最终形成的氧化物，具有稳定的晶格结构，能够将镉很好的封锁到晶格内部。本专利技术将海泡石、钙镁磷、硫化锰三种有效成分按照一定的比例混合。本专利技术添加到镉污染土壤中，重金属镉在较高浓度范围内，海泡石起到较好的钝化效果，且快速有效，但离子交换及吸附效果受外界环境影响较大，在一定条件下会释放部分重金属离子，钙镁磷和硫化锰加入土壤，能够将释放出的重金属进行沉淀钝化，保证了外界环境影响下，土壤中较低有效态镉含量和钝化效果的长期有效性。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种钝化土壤重金属镉的钝化剂，其特征在于所述的钝化剂包括以下成分：海泡石，钙镁磷，硫化锰。最好，以重量份计，各成分组分与水的组分如下：海泡石50-150份，钙镁磷40-10份，硫化锰1-5份，去离子水100-150份。优选地，所述的海泡石80份，钙镁磷30份，硫化锰2份，去离子水120份。最好，所述的海泡石为100-200目。最好，所述的硫化锰纯度>98％，目数100-200。优选的，所述的钙镁磷为100-200目。本专利技术还提供一种制备权利上述土壤重金属镉钝化剂的方法，包括如下步骤：(1)先对海泡石在高温条件下活化一定时间；(2)再将步骤(1)得到的活化海泡石、钙镁磷、硫化锰按照一定组分混合，再加入一定组分的去离子水进行搅拌，干燥，粉碎。优选的，所述步骤(1)中海泡石的高温焙烧温度为280-380℃，时间2-4h。优选的所述的搅拌时间为4-6h，搅拌温度为常温下。最好的在于所述的海泡石、钙镁磷、硫化锰组分与去离子水的组分为以重量份计，各成分组分与水的组分如下：海泡石50-150份，钙镁磷40-10份，硫化锰1-5份，去离子水100-150份。或所述的海泡石80份，钙镁磷30份，硫化锰2份，去离子水120份。本专利技术中的成分硫化锰，优选如下：纯度>98％，100-200目，厂家鞍山鑫科粉材制造有限公司生产。本专利技术中的成分钙镁磷，优选如下：100-200目，厂家为南宁喜田农资有限公司生产。与现有技术相比，本专利技术所述的一种钝化土壤重金属镉的钝化剂及其制备方法达到了如下效果：在一定条件下会释放部分重金属离子，钙镁磷和硫化锰加入土壤，能够将释放出的重金属进行沉淀钝化，保证了外界环境影响下，土壤中较低有效态镉含量和钝化效果的长期有效性。另外各种取材对于土壤重金属镉都有较好的钝化效果，多种钝化材料相结合，避免了外界环境变化对土壤重金属镉的钝化效果的影响，保障了土壤中有效态镉较低的含量，对重金属镉有多重钝化效果，极显著的降低水稻中镉含量，并能保证钝化效果的长期有效性。本专利技术的原材料安全，不会产生二次污染，制造工艺简单，成本低廉。具体实施方式以下结合具体实施例，进一步说明本专利技术，但本专利技术并不限于以下实施例。实施例1将100目的海泡石在280℃的高温环境下焙烧2h。待冷却后，将活化的海泡石、钙镁磷、硫化锰按照一定比例混合，再加入去离子水常温搅拌2h。搅拌结束，对其进行干燥、粉碎。原材料重量份数为海泡石50份，钙镁磷40份，硫化锰1份，去离子水120份，钙镁磷为100目，硫化锰为100目。将钝化剂加入到镉污染的土壤中混匀，钝化剂与土壤的质量比，钝化剂：土壤＝2:1000。将土与钝化剂混合均匀；加水至会面深2-3cm，保持该水量20天，移栽水稻，对水稻进行常规施肥、施水管理。待水稻成熟后进行稻米镉含量测定和土壤中有效态镉含量测定，结果见表1。实施例2将130目的海泡石在300℃的高温环境下焙烧2h。待冷却后，将活化的海泡石、钙镁磷、硫化锰按照一定比例混合，再加入去离子水常温搅拌3h。搅拌结束，对其进行干燥、粉碎。原材料重量份数为海泡石90份，钙镁磷35份，硫化锰2份，去离子水120份，钙镁磷为150目，硫化锰为100目，固化方案及水稻种植流程如实施例1，待水稻成熟后进行稻米镉含量测定和土壤中有效态镉含量测定，结果见表1。实施例3将150目的海泡石在300℃的高温环境下焙烧3h。待冷却后，将活化的海泡石、钙镁磷、硫化锰按照一定比例混合，再加入去离子水常温搅拌4h。搅拌结束，对其进行干燥、粉碎。原材料重量份数为海泡石80份，钙镁磷20份，硫化锰1份，去离子水120份，钙镁磷为100目，硫化锰为150目，固化方案及水稻种植流程如实施例1，待水稻成熟后进行稻米镉含量测定和土壤中有效态镉含量测定，结果见表1。实施例4将200目的海泡石在320℃的高温环境下焙烧2h。待冷却后，将活化的海泡石、钙镁磷、硫化锰按照一定比例混合，再加入去离子水常温搅拌5h。待搅拌结束，对其进行干燥、粉碎。原材料重量份数为海泡石90份，钙镁磷25份，硫化锰3份，去离子水120份，钙镁磷为100目，硫化锰为160目，固化方案及水稻种植流程如实施例1，待水稻成熟后进行稻米镉含量测定和土壤中有效态镉含量测定，结果见表1。实施例5将100目的海泡石在350℃的高温环境下焙烧4h。待冷却后，将活化的海泡石、钙镁磷、硫化锰按照一定比例混合，再加入去离子水常温搅拌3h。搅拌结束，对其进行干燥、粉碎。原材料重量份数为海泡石120份，钙镁磷20份，硫化锰1份，去离子水120份，钙镁磷为170目，硫化锰为130目，固化方案及水稻种植流程如实施例1，待水稻成熟后进行稻米镉含量测定和土壤中有效态镉含量测定，结果见表1。实施例6将100目的海泡石在380℃的高温环境下焙烧2h。待冷却后，将活化的海泡石、钙镁磷、硫化锰按照一定比例混合，再加入去离子水常温搅拌6h。搅拌结束，对其进行干燥、粉碎。原材料重量份数为海泡石150份，钙镁磷10份，硫化锰5份，去离子水120份，钙镁磷为200目，硫化锰为200目，固化方案及水稻种植流程如实施例1，待水稻成熟后进行稻米镉含量测定和土壤中有效态镉含量测定，结果见表1。表1.水稻精米镉含量测定和土壤中有效态镉含量测定结果与现有技术相比，上述实施例所述的一种钝化土壤重金属镉的钝化剂及其制备方法，达到了如下效果：本专利技术添加到镉污染土壤中，重金属镉在较高浓度范围内，海泡石起到较好的钝化效果，且快速有效，但离子交换及吸附效果受外界环境影响较大，在一定条件下会释放部分重金属离子，钙镁磷和硫化锰加入土壤，能够将释放出的重金属进行沉淀钝化，保证了外界环境影响下，土壤中较低有效态镉含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钝化土壤重金属镉的钝化剂,其特征在于所述的钝化剂包括以下成分：海泡石，钙镁磷，硫化锰。

【技术特征摘要】
1.一种钝化土壤重金属镉的钝化剂,其特征在于所述的钝化剂包括以下成分：海泡石，钙镁磷，硫化锰。2.如权利要求1所述的钝化剂，其特征在于以重量份计，各成分组分与水的组分如下：海泡石50-150份，钙镁磷40-10份，硫化锰1-5份，去离子水100-150份。3.如权利要求2所述的钝化剂，其特征在于所述的海泡石80份，钙镁磷30份，硫化锰2份，去离子水120份。4.如权利要求1至3中所述的任何一种钝化剂，其特征在于所述的海泡石为100-200目。5.如权利要求1至3中所述的任何一种钝化剂，其特征在于所述的硫化锰纯度>98％，目数100-200。6.如权利要求1至3中所述的任何一种钝化剂，其特征在于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵川，韩建均，张玉枝，
申请(专利权)人：北京本农科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11