一种镉污染土壤修复剂制造技术

本发明专利技术涉及一种镉污染土壤修复剂，属于土壤修复领域。本发明专利技术以凹凸棒土和异氰酸酯混合，并用硅烷偶联剂改性，可在无机成分和有机成分界面间架起“分子桥”，提高作用活性，同时盐料中所含Zn

【技术实现步骤摘要】
一种镉污染土壤修复剂
本专利技术属于土壤修复
，具体涉及一种镉污染土壤修复剂。
技术介绍
目前，对化肥过量使用会造成土壤酸化，进而诱发土壤重金属离子活性的提高。土壤pH值每下降一个单位，重金属镉的活性就会提升100倍，增加骨痛病等疑难病症的患病风险。农业面源污染的最大特点是隐藏性、长期性和分散性，是农业生产各个环节各个过程中自觉或不自觉产生的，处理起来比较麻烦。针对目前稻田土壤以及稻米重金属镉污染严重的现状，修复土壤镉的方法包括生物修复法、农业调控法、工程物理法。生物修复法修复彻底，但是修复周期比较长；农业调控法对于重金属污染程度低的土壤有效可行，但对于重金属污染程度较高的土壤则效果比较差；工程物理法的代价较大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前常用对镉污染土壤使用的土壤修复剂对镉污染土壤的修复效果不佳的问题，提供一种镉污染土壤修复剂。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种镉污染土壤修复剂，按质量份数计，包括如下组分：6～10份硫脲、3～7份硫化钠、5～8份腐殖酸、3～7份泡花碱，还包括：10～15份改性凹凸棒土、25～40份复合基料。所述改性凹凸棒土的制备：按质量比12～20：1取凹凸棒土、异氰酸酯混合搅拌，加入凹凸棒土质量6～10％的硅烷偶联剂KH-560，研磨，过筛，收集过筛颗粒按质量比7～12：3：1：2加入黄腐酸、盐料、助剂混合，液氮喷淋，得冷冻料，取冷冻料按质量比8～15：1加入球磨介质，按球料质量比20～30：1加入氧化锆球磨珠混合，球磨，即得改性凹凸棒土。所述盐料：按质量比5：1～3取硫酸锌、氯化锌混合，即得盐料。所述助剂：按质量比5～8：2取羟基磷灰石、蛭石粉碎过筛，收集过筛颗粒，即得助剂。所述球磨介质：按体积比4～8：1取丙酮、甘油混合，即得球磨介质。所述复合基料的制备方法，包括如下步骤：(1)按质量比5～8：2取玄武岩、白云母粉碎过筛，收集过筛颗粒按质量比1：7～10加入试剂A混合搅拌，室温静置，过滤，取滤饼干燥，得干燥滤饼，按重量份数计，依次取20～30份干燥滤饼、10～15份聚烯丙胺、12～20份尿素、40～60份试剂B、3～6份乳化剂，先取聚烯丙胺、尿素、试剂B混合搅拌，加入乳化剂、干燥滤饼混合，剪切分散，得预处理石料；(2)按重量份数计，依次取14～25份鹅毛、3～7份保加利亚乳杆菌、40～55份无菌水、3～5份蔗糖，于28～35℃，摇床振荡发酵，得发酵料，取发酵料灭菌，得灭菌发酵料，取灭菌发酵料过滤，得滤液，取滤液旋蒸浓缩，得浓缩料，取浓缩料按质量比2～4：7：1加入预处理石料、添加剂混合搅拌，即得复合基料。所述步骤(1)中的试剂A：按质量比6～10：1取碳酸钠溶液、柠檬酸钠混合，即得试剂A。所述步骤(1)中的试剂B：按质量比12～20：1取乙醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮混合，即得试剂B。所述步骤(1)中的乳化剂：按质量比7～12：2取聚丙烯酰胺、大豆磷脂混合，即得乳化剂。所述步骤(2)中的添加剂：按质量比3～6：1取甲基苯酚、甲氧基苯酚混合，即得添加剂。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：(1)本专利技术以凹凸棒土和异氰酸酯混合，并用硅烷偶联剂改性，可在无机成分和有机成分界面间架起“分子桥”，提高其作用活性，加速表面的硅羟基和镉离子的配位反应，形成络合物来固定土壤镉，而改性凹凸棒通过表面硅羟基和羧基与镉离子发生配位反应形成络合物，从而降低镉离子在土壤的移动性，并使得镉从活性较高向活性较低的赋存形态转变，进而达到钝化修复镉污染土壤的效果，混入黄腐酸对镉离子具有吸附作用，同时盐料中所含Zn2+可对镉离子起到拮抗作用，减少植物对镉离子的吸收，减少镉离子对作物的毒害作用，从而起到降低镉离子在土壤的移动性，达到钝化修复镉污染土壤的效果；(2)本专利技术对白云母和玄武岩进行处理，包裹尿素等其它有效成分，起到缓释作用，缓慢改善土壤肥力，同时体系中添加了聚烯丙胺，在使用过程中，可吸水膨胀在体系内部通过氨基甲酸铵桥键，形成三维交联网络，将镉离子吸附及沉淀于部分土壤中，固定于体系，降低镉离子的迁移，对鹅毛等原料进行发酵操作的过程中，可产生很多的有机质、蛋白质，而有机质本身含有或可分解产生胡敏酸和胡敏素，可通过络合反应与镉离子生成稳定络合物，将镉固定在土壤中，降低镉在土壤中的生物有效性，达到钝化效果，而蛋白质又可被镉离子所破坏，粘度增大，空间结构变得松散，也可对镉离子起到包裹，降低在土壤中迁移性的效果。具体实施方式盐料：按质量比5：1～3取硫酸锌、氯化锌混合，即得盐料。试剂A：按质量比6～10：1取质量分数为20％的碳酸钠溶液、柠檬酸钠混合，即得试剂A。试剂B：按质量比12～20：1取体积分数为70％的乙醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮混合，即得试剂B。助剂：按质量比5～8：2取羟基磷灰石、蛭石于粉碎机粉碎过150目筛，收集过筛颗粒，即得助剂。球磨介质：按体积比4～8：1取丙酮、甘油混合，即得球磨介质。乳化剂：按质量比7～12：2取聚丙烯酰胺、大豆磷脂混合，即得乳化剂。添加剂：按质量比3～6：1取甲基苯酚、甲氧基苯酚混合，即得添加剂。改性凹凸棒土的制备：按质量比12～20：1取凹凸棒土、异氰酸酯混合，以450～700r/min磁力搅拌30～50min，加入凹凸棒土质量6～10％的硅烷偶联剂KH-560，以350～550r/min研磨2～4h，过200目筛，收集过筛颗粒按质量比7～12：3：1：2加入黄腐酸、盐料、助剂混合，以液氮喷淋冷冻后，得冷冻料，取冷冻料按质量比8～15：1加入球磨介质混合，按球料质量比20～30：1加入氧化锆球磨珠混合，以400～600r/min球磨1～3h，即得改性凹凸棒土。复合基料的制备方法，包括如下步骤：(1)按质量比5～8：2取玄武岩、白云母于粉碎机粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒按质量比1：7～10加入试剂A混合搅拌，室温静置1～3h，过滤，取滤饼于60～80℃烘箱干燥，得干燥滤饼，按重量份数计，依次取20～30份干燥滤饼、10～15份聚烯丙胺、12～20份尿素、40～60份试剂B、3～6份乳化剂，先取聚烯丙胺、尿素、试剂B于反应釜混合，以300～500r/min搅拌25～50min，再加入乳化剂、干燥滤饼混合，以3000～4000r/min剪切分散20～45min，得预处理石料；(2)按重量份数计，依次取14～25份鹅毛、3～7份保加利亚乳杆菌、40～55份无菌水、3～5份蔗糖于发酵罐，于28～35℃，以250～380r/min摇床振荡发酵3～6天，得发酵料，取发酵料于高温锅，于121℃保温灭菌15～25min，得灭菌发酵料，取灭菌发酵料过滤，得滤液，取滤液于旋转蒸发仪，于温度65～70℃、压力600～800kPa条件下，旋蒸浓缩至原体积的35～50％，得浓缩料，取浓缩料按质量比2～4：7：1加入预处理石料、添加剂混合，以700～1000r/min磁力搅拌30～55min，即得复合基料。一种镉污染土壤修复剂，按质量份数计，包括如下组分：6～10份硫脲、3～7份硫化钠、5～8份腐殖酸、3～7份泡花碱、10～15份改性凹凸棒土、25～40份复合基料。一种镉污染土壤修复剂的制备方法，包括如下步骤：(1)按质量份数计，取6～10份硫脲、3～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镉污染土壤修复剂，按质量份数计，包括如下组分：6～10份硫脲、3～7份硫化钠、5～8份腐殖酸、3～7份泡花碱，其特征在于，还包括：10～15份改性凹凸棒土、25～40份复合基料。

【技术特征摘要】
1.一种镉污染土壤修复剂，按质量份数计，包括如下组分：6～10份硫脲、3～7份硫化钠、5～8份腐殖酸、3～7份泡花碱，其特征在于，还包括：10～15份改性凹凸棒土、25～40份复合基料。2.根据权利要求1所述一种镉污染土壤修复剂，其特征在于，所述改性凹凸棒土的制备：按质量比12～20：1取凹凸棒土、异氰酸酯混合搅拌，加入凹凸棒土质量6～10％的硅烷偶联剂KH-560，研磨，过筛，收集过筛颗粒按质量比7～12：3：1：2加入黄腐酸、盐料、助剂混合，液氮喷淋，得冷冻料，取冷冻料按质量比8～15：1加入球磨介质，按球料质量比20～30：1加入氧化锆球磨珠混合，球磨，即得改性凹凸棒土。3.根据权利要求2所述一种镉污染土壤修复剂，其特征在于，所述盐料：按质量比5：1～3取硫酸锌、氯化锌混合，即得盐料。4.根据权利要求2所述一种镉污染土壤修复剂，其特征在于，所述助剂：按质量比5～8：2取羟基磷灰石、蛭石粉碎过筛，收集过筛颗粒，即得助剂。5.根据权利要求2所述一种镉污染土壤修复剂，其特征在于，所述球磨介质：按体积比4～8：1取丙酮、甘油混合，即得球磨介质。6.根据权利要求1所述一种镉污染土壤修复剂，其特征在于，所述复合基料的制备方法，包括如下步骤：(1)按质量比5～8：2取玄武岩、白云母粉碎过筛，收集过筛颗粒按质量比1：7～10加...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷春生，陈建春，卢星，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32