从铅锌矿尾矿污染土壤中提取铊的方法及所用的吸附剂技术

本发明专利技术公开了一种从铅锌矿尾矿污染土壤中提取铊的吸附剂，该吸附剂的制备方法为包括以下步骤：将天然磁石粉碎后，用蒸馏水进行清洗去除表面杂质，直至洗涤液pH恒定不变；将洗涤后天然磁石颗粒于60±5℃干燥24±2h，得吸附剂。本发明专利技术还同时公开了利用上述吸附剂进行的从铅锌矿尾矿污染土壤中提取铊的方法，包括以下步骤：在铅锌矿尾矿污染土壤中加入占土壤干重4.5～5.5％的吸附剂，加入水，使土壤于淹水条件下培养30±2天；在培养所得物中，利用磁铁分离出吸附后吸附剂，从而实现从污染尾矿土壤中分离提取重金属元素铊。本发明专利技术是利用磁石吸附土壤重金属铊元素的方法，可实现降低土壤中重金属铊的总量。

Extraction of Thallium from Soil Contaminated by Lead-Zinc Mine Tailings and Adsorbents Used

The invention discloses an adsorbent for extracting thallium from polluted soil of lead-zinc mine tailings. The preparation method of the adsorbent includes the following steps: crushing natural magnetite, cleaning with distilled water to remove surface impurities until the pH of the washing liquid is constant; drying natural magnetite particles at 60 (+5 C) for 24 (+2 h) to obtain the adsorbent. The invention also discloses a method for extracting thallium from lead-zinc mine tailings polluted soil by using the adsorbent, which includes the following steps: adding adsorbent which accounts for 4.5-5.5% of the dry weight of the soil in lead-zinc mine tailings polluted soil, adding water to make the soil incubate under flooding condition for 30 +2 days; using magnet to separate adsorbent after adsorption in the culture product, thereby realizing the method. Heavy metal thallium was separated and extracted from polluted tailings soil. The invention is a method of adsorbing heavy metal thallium elements in soil by magnet, which can reduce the total amount of heavy metal thallium in soil.

【技术实现步骤摘要】
从铅锌矿尾矿污染土壤中提取铊的方法及所用的吸附剂
本专利技术涉及土壤污染修复
，具体涉及一种从铅锌矿尾矿污染土壤提取铊的方法。
技术介绍
铊是一种毒性极强的重金属元素，是世界上公认的13种优先控制的金属污染物之一。铊在自然环境中含量很低，是一种伴生元素，铊污染主要来源于含铊矿山的开发利用、矿石冶炼中尘埃及沉降、硫矿物区的废物排放等途径。据统计，全世界铊的年使用量不超过15吨，环境每年排放2000-5000吨，但含铊矿物资源开发利用等各种工业活动对铊的环境污染一直未引起人们的重视。土壤铊污染可通过改变微生物结构，影响微生物生物量；可通过破坏根部细胞的新陈代谢造成作物微量营养组分失衡，影响作物正常生长。土壤中的铊通过食物链进入人体，迅速的通过胃肠道吸收并富集，导致食道癌、肺癌、大肠癌等疾病，极大危害人体健康。因此，土壤铊污染应引起广泛的关注。必须采取有效措施，对铊污染的土壤进行有效修复。传统的土壤铊污染治理方法主要采用添加活性炭、石灰等钝化剂降低铊的有效性，但土壤铊的活性可能随着土壤环境的变化再次活化；也有采用植物修复的方法利用富集铊植物带走土壤铊，但植物生长周期较长，且富集植物生物量一般较小，能带走土壤铊的量较少。因此，如何研发一种高效的移出重金属铊的材料与方法，是治理土壤铊污染的重要研究方向。铅锌矿尾矿重金属污染土壤是指因铅锌矿山开采过程以及固体废弃物堆积过程中，重金属元素铅、锌、砷、镉、铊等释放到土壤环境中并富集所产生的污染土壤；一般铊在铅锌矿矿石中占0.001～0.01％，主要以硫砷铊铅矿形式存在，铊含量占18～25％。磁石是一种容易获取的天然磁性材料，为氧化物类矿物尖晶石族磁铁矿，铁含量一般为50～60％。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种降低铅锌矿尾矿污染土壤中铊元素的方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种从铅锌矿尾矿污染土壤(铅锌矿尾矿土壤)中提取铊的吸附剂，该吸附剂的制备方法为包括以下步骤：①、将天然磁石粉碎后，用蒸馏水进行清洗去除表面杂质，直至洗涤液pH恒定不变(前后两次洗涤液的pH的差距不超过pH0.05)；得洗涤后磁石颗粒；②、将步骤①所得的洗涤后天然磁石颗粒于60±5℃干燥24±2h，得吸附剂。作为本专利技术的吸附剂的改进：天然磁石粉碎至过200目筛。本专利技术还同时提供了利用上述吸附剂进行的从铅锌矿尾矿污染土壤(铅锌矿尾矿土壤)中提取铊的方法，包括以下步骤：在铅锌矿尾矿污染土壤中加入占土壤干重4.5～5.5％的吸附剂，加入水，使土壤于淹水条件下(水面超过土壤高度约1～3mm)培养30±2天；在培养所得物中，利用磁铁分离出吸附后吸附剂(即，吸附后磁石颗粒)，从而实现从污染尾矿土壤中分离提取重金属元素铊。作为本专利技术的从铅锌矿尾矿污染土壤(铅锌矿尾矿土壤)中提取铊的方法的改进：在铅锌矿尾矿污染土壤中加入占土壤干重5％的吸附剂。本专利技术利用天然磁石，不但可以固定吸附土壤中重金属铊元素，还能通过磁铁或电磁铁将土壤中富集重金属铊元素的磁石物理分离。材料成本低廉，操作简单实用；本专利技术是利用磁石吸附土壤重金属铊元素的方法，可实现降低土壤中重金属铊的总量。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。下文中天然磁石的铁含量为60％。实施例1、一种降低铅锌矿尾矿污染土壤中铊元素的吸附材料，该吸附材料的制备方法为依次进行以下步骤：①将天然磁石粉碎过200目筛后，用蒸馏水进行清洗以除去其表面浮尘和杂质，直至洗涤液pH恒定不变(约pH5.88)；可采用磁铁分离磁石，得洗涤后磁石颗粒；②将步骤①所得的洗涤后天然磁石颗粒于60℃干燥24h，所得的干燥磁石为吸附材料。以下实验1、2所用的吸附材料(干燥磁石)均为实施例1制备而得。实验1、一种天然磁石对碱性铅锌矿尾矿土壤中铊提取的方法：试验土壤为某铅锌矿尾矿土壤，土壤pH为8.05，将吸附材料(干燥磁石)按土壤干重的5％添加到该碱性铅锌矿尾矿土壤中，室温(10～25℃)、淹水条件下(水面超过土壤高度约2mm)培养30天，每种处理4个重复。培养结束后，采用磁铁分离出磁石，然后用蒸馏水超声清洗分离出的磁石，超声频率为50Hz，直至磁石上附着的土壤全部脱离后结束上述超声清洗。然后将磁石(吸附后吸附剂)于烘箱内60℃下烘干24h后，采用浓硝酸-氢氟酸消解磁石，采用ICP-MS测定其中重金属铊的含量。所得结果如下(为4个重复的平均值)：天然磁石中铊的含量为2.50mg/kg，培养分离后磁石(吸附后吸附剂)中铊的含量为112.7mg/kg，磁石中铊的含量增加了45倍，磁石对铊的单位吸附容量为110mg/kg。磁石对铊吸附容量＝土壤培养后磁石中吸附的铊的含量—磁石中原含铊含量。实验2、一种天然磁石对酸性铅锌矿尾矿土壤中铊提取的方法：试验土壤为某铅锌矿尾矿土壤，土壤pH为5.13，将吸附剂(干燥磁石)按土壤干重的5％添加到该碱性铅锌矿尾矿土壤中，室温、淹水条件(水面超过土壤高度约2mm)下培养30天，每种处理4个重复。培养结束后，采用磁铁分离出磁石，然后用蒸馏水超声清洗分离出的磁石。然后将磁石(吸附后吸附剂)于烘箱内60℃下烘干后，按照实验1所述方法测定磁石中重金属铊的含量。所得结果如下(为4个重复的平均值)：天然磁石中铊的含量为2.50mg/kg，培养分离后磁石中铊的含量为301mg/kg，磁石中铊的含量增加了120倍，磁石对铊的吸附容量为299mg/kg。对比实验1、以实施例1步骤①粉碎过200目筛后所得的天然磁石替代实验2中所用的“吸附材料(干燥磁石)”，用量不变，其余等同于实验2。所得结果与实验2的对比如下表1所述。表1培养分离后磁石中铊的含量(mg/kg)实验2301对比实验1247最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本专利技术的若干个具体实施例。显然，本专利技术不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本专利技术公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.从铅锌矿尾矿污染土壤中提取铊的吸附剂，其特征在于该吸附剂的制备方法为包括以下步骤：①、将天然磁石粉碎后，用蒸馏水进行清洗去除表面杂质，直至洗涤液pH恒定不变；得洗涤后磁石颗粒；②、将步骤①所得的洗涤后天然磁石颗粒于60±5℃干燥24±2h，得吸附剂。

【技术特征摘要】
1.从铅锌矿尾矿污染土壤中提取铊的吸附剂，其特征在于该吸附剂的制备方法为包括以下步骤：①、将天然磁石粉碎后，用蒸馏水进行清洗去除表面杂质，直至洗涤液pH恒定不变；得洗涤后磁石颗粒；②、将步骤①所得的洗涤后天然磁石颗粒于60±5℃干燥24±2h，得吸附剂。2.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于：天然磁石粉碎至过200目筛。3.利用如权利要求1或2所述的吸附剂进行的从铅...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟俊，崔中华，单胜道，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33