一种用于修复重金属污染土壤固化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于修复重金属污染土壤固化剂的制备方法，属于土壤固化剂制备技术领域。本发明专利技术将海泡石经粉碎、过筛处理后与盐酸混合浸泡，而后将冲洗后的滤渣烘干，制得酸改性海泡石，再将香蕉皮制成颗粒状后用氢氧化钠溶液浸泡，将浸泡过滤后滤渣冲洗并烘干，而后用马弗炉焙烧制得香蕉皮活性炭，再将酸改性海泡石、香蕉皮活性炭、红泥、羟基磷灰石、三氧化二铝粉末和牛粪搅拌制成的混合物及珍珠岩粉末、碳酸钠、沸石、海藻酸钠、甲基硅醇钠、羟基苯磺酸、十二烷基苯磺酸钠一起放入分散釜中混合，即可得到土壤固化剂，本发明专利技术制得的土壤固化剂对土壤中的重金属有较强吸附能力，且对土壤起到修复和固化作用，具有广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种用于修复重金属污染土壤固化剂的制备方法，属于土壤固化剂制备

技术介绍
土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用于固化各类土壤的新型节能环保工程材料。它与土壤混合后通过一系列物理化学反应来改变土壤的工程性质，能将土壤中大量的自由水以结晶水的形式固定下来，使得土壤胶团表面电流降低，胶团所吸附的双电层减薄，电解质浓度增强，颗粒趋于凝聚，体积膨胀而进一步填充土壤孔隙，在压实功的作用下，使固化土易于压实和稳定， 从而形成整体结构，并达到常规所不能达到的压密度。经过土壤固化剂处理过的土壤，其强度、密实度、回弹模量、弯沉值、CBR、剪切强度等性能都得到了很大的提高，从而延长了道路的使用寿命，节省了工程维修成本，经济环境效益俱佳。土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。土壤重金属是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。目前，处理重金属污染土壤的方法主要包括挖掘、稳定化/固化、化学淋洗、气提、热处理、生物修复等。但是，由于现有的土壤固化剂产品门类较少，且功能单一，仅具有固化土壤的功效，导致土壤固化剂的应用范围比较狭窄，限制了其的推广使用。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对现有的土壤固化剂产品门类较少，且功能单一，仅具有固化土壤的功效，导致土壤固化剂的应用范围较窄的问题，提供一种用于修复重金属污染土壤固化剂的制备方法，该方法将海泡石经粉碎、过筛处理后与盐酸混合浸泡，而后用去离子水冲洗滤渣直至洗涤液为中性，将滤渣放入烘箱干燥制得酸改性海泡石，随后将香蕉皮制成颗粒状后用氢氧化钠溶液浸泡，将浸泡后得到的滤渣冲洗后用烘箱干燥，而后用马弗炉焙烧，制得香蕉皮活性炭，再将酸改性海泡石、香蕉皮活性炭，红泥、羟基磷灰石、三氧化二铝粉末和牛粪，搅拌混合均匀后制成混合物，最后将混合物、珍珠岩粉末、碳酸钠、沸石、海藻酸钠、甲基硅醇钠、羟基苯磺酸、十二烷基苯磺酸钠，放入分散釜中混合，即可得到土壤固化剂，本专利技术制得的修复重金属污染土壤固化剂，对土壤中的重金属有较强吸附能力，且对土壤起到修复和固化作用，具有广阔的市场前景。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）称取120～150g海泡石，粉碎、过筛后得20～30目颗粒，将海泡石颗粒按固液比1:5与质量分数25%盐酸混合，在室温下浸泡5～7h后过滤得滤渣，并用去离子水冲洗滤渣直至洗涤液为中性，将冲洗后滤渣放入烘箱中，在80～95℃温度干燥6～8h得酸改性海泡石，备用；（2）称取150～200g新鲜的香蕉皮，表面清洗干净后放入真空干燥箱中，在70～80℃条件下10～12h，将干燥后香蕉皮粉碎、过筛得30～40目颗粒，将香蕉皮颗粒按固液比1：5浸泡在质量分数3%氢氧化钠溶液中，浸泡50～60min后抽滤得滤渣，将滤渣用去离子水冲洗至洗涤液为中性，冲洗后放入烘箱中，在95～105℃干燥6～8h，将干燥后的香蕉皮颗粒放入马弗炉中，在480～520℃焙烧60～90min，焙烧后冷却至室温，并粉碎、过筛得50～60目粉末，即可得到香蕉皮活性炭；（3）按重量份数计，分别选取50～55份步骤（1）备用的酸改性海泡石、20～25份上述香蕉皮活性炭，5～15份红泥、15～20份羟基磷灰石、1～3份三氧化二铝粉末和5～7份牛粪，搅拌混合均匀后得混合物；（4）按重量份数计，分别选取60～65份上述混合物、12～20份60～80目珍珠岩粉末、5～10份碳酸钠、2～4份沸石、8～10份海藻酸钠、3～5份甲基硅醇钠、2～4份羟基苯磺酸、0.1～0.3份十二烷基苯磺酸钠，放入分散釜中，在100～150r/min转速混合1～2h，即可得到土壤固化剂。本专利技术的应用方法是：利用挖掘机对需要修复的重金属污染土壤进行挖掘，并剔除其中杂物，然后将本专利技术制得的土壤固化剂添加到挖掘出的重金属污染土壤中，并充分混合均匀，土壤固化剂添加量为土壤质量的8～15%，再将混合均匀后的土壤利用压路机碾平，而后养护20～25天，随后在土壤上移栽适量植物，经检测，原重金属污染的土壤中的Hg的含量为60.5mg/kg、Cd的含量为1.20mg/kg、Cr的含量为86.3mg/kg，种植后土壤中重金属Hg、Cd、Cr的浓度分别下降50.2～55.8%，56.5～60.2%和42.5～50.5%，经过6～12个月，植物长势良好，无植株萎蔫或死亡现象。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术的土壤固化剂中高吸附性粘土成分对受污染土壤中的重金属成分有较强吸附作用，同时固化剂也可对受污染的土壤起到固化作用；（2）本专利技术的土壤固化剂可以增加固化系统内的有机物，使土壤有利于植物根系的呼吸，促进植物生长和减少水土流失。具体实施方式首先称取120～150g海泡石，粉碎、过筛后得20～30目颗粒，将海泡石颗粒按固液比1:5与质量分数25%盐酸混合，在室温下浸泡5～7h后过滤得滤渣，并用去离子水冲洗滤渣直至洗涤液为中性，将冲洗后滤渣放入烘箱中，在80～95℃温度干燥6～8h得酸改性海泡石，备用；随后称取150～200g新鲜的香蕉皮，表面清洗干净后放入真空干燥箱中，在70～80℃条件下10～12h，将干燥后香蕉皮粉碎、过筛得30～40目颗粒，将香蕉皮颗粒按固液比1：5浸泡在质量分数3%氢氧化钠溶液中，浸泡50～60min后抽滤得滤渣，将滤渣用去离子水冲洗至洗涤液为中性，冲洗后放入烘箱中，在95～105℃干燥6～8h，将干燥后的香蕉皮颗粒放入马弗炉中，在480～520℃焙烧60～90min，焙烧后冷却至室温，并粉碎、过筛得50～60目粉末，即可得到香蕉皮活性炭；再按重量份数计，分别选取50～55份备用的酸改性海泡石、20～25份香蕉皮活性炭，5～15份红泥、15～20份羟基磷灰石、1～3份三氧化二铝粉末和5～7份牛粪，搅拌混合均匀后得混合物；最后按重量份数计，分别选取60～65份上述混合物、12～20份60～80目珍珠岩粉末、5～10份碳酸钠、2～4份沸石、8～10份海藻酸钠、3～5份甲基硅醇钠、2～4份羟基苯磺酸、0.1～0.3份十二烷基苯磺酸钠，放入分散釜中，在100～150r/min转速混合1～2h，即可得到土壤固化剂。实例1首先称取120g海泡石，粉碎、过筛后得20目颗粒，将海泡石颗粒按固液比1:5与质量分数25%盐酸混合，在室温下浸泡5h后过滤得滤渣，并用去离子水冲洗滤渣直至洗涤液为中性，将冲洗后滤渣放入烘箱中，在80℃温度干燥6h得酸改性海泡石，备用；随后称取150g新鲜的香蕉皮，表面清洗干净后放入真空干燥箱中，在70℃条件下10h，将干燥后香蕉皮粉碎、过筛得30目颗粒，将香蕉皮颗粒按固液比1：5浸泡在质量分数3%氢氧化钠溶液中，浸泡50min后抽滤得滤渣，将滤渣用去离子水冲洗至洗涤液为中性，冲洗后放入烘箱中，在95℃干燥6h，将干燥后的香蕉皮颗粒放入马弗炉中，在480℃焙烧60min，焙烧后冷却至室温，并粉碎、过筛得50目粉末，即可得到香蕉皮活性炭；再按重量份数计，分别选取50份备用的酸改性海泡石、20份香蕉皮活性炭，5份红泥、15份羟基磷灰石、1份三氧化二铝粉末本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修复重金属污染土壤固化剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取120～150g海泡石，粉碎、过筛后得20～30目颗粒，将海泡石颗粒按固液比1:5与质量分数25%盐酸混合，在室温下浸泡5～7h后过滤得滤渣，并用去离子水冲洗滤渣直至洗涤液为中性，将冲洗后滤渣放入烘箱中，在80～95℃温度干燥6～8h得酸改性海泡石，备用；（2）称取150～200g新鲜的香蕉皮，表面清洗干净后放入真空干燥箱中，在70～80℃条件下10～12h，将干燥后香蕉皮粉碎、过筛得30～40目颗粒，将香蕉皮颗粒按固液比1：5浸泡在质量分数3%氢氧化钠溶液中，浸泡50～60min后抽滤得滤渣，将滤渣用去离子水冲洗至洗涤液为中性，冲洗后放入烘箱中，在95～105℃干燥6～8h，将干燥后的香蕉皮颗粒放入马弗炉中，在480～520℃焙烧60～90min，焙烧后冷却至室温，并粉碎、过筛得50～60目粉末，即可得到香蕉皮活性炭；（3）按重量份数计，分别选取50～55份步骤（1）备用的酸改性海泡石、20～25份上述香蕉皮活性炭，5～15份红泥、15～20份羟基磷灰石、1～3份三氧化二铝粉末和5～7份牛粪，搅拌混合均匀后得混合物；（4）按重量份数计，分别选取60～65份上述混合物、12～20份60～80目珍珠岩粉末、5～10份碳酸钠、2～4份沸石、8～10份海藻酸钠、3～5份甲基硅醇钠、2～4份羟基苯磺酸、0.1～0.3份十二烷基苯磺酸钠，放入分散釜中，在100～150r/min转速混合1～2h，即可得到土壤固化剂。...

【技术特征摘要】
1.一种用于修复重金属污染土壤固化剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取120～150g海泡石，粉碎、过筛后得20～30目颗粒，将海泡石颗粒按固液比1:5与质量分数25%盐酸混合，在室温下浸泡5～7h后过滤得滤渣，并用去离子水冲洗滤渣直至洗涤液为中性，将冲洗后滤渣放入烘箱中，在80～95℃温度干燥6～8h得酸改性海泡石，备用；（2）称取150～200g新鲜的香蕉皮，表面清洗干净后放入真空干燥箱中，在70～80℃条件下10～12h，将干燥后香蕉皮粉碎、过筛得30～40目颗粒，将香蕉皮颗粒按固液比1：5浸泡在质量分数3%氢氧化钠溶液中，浸泡50～60min后抽滤得滤渣，将滤渣用去离子水冲洗至洗涤液为中性，冲洗后放入烘箱中，在95～105℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷春生，薛蕾，王统军，
申请(专利权)人：雷春生，
类型：发明
国别省市：江苏;32