一种园林绿化用土壤钝化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种园林绿化用土壤钝化剂。本发明专利技术还公开上述土壤钝化剂的制备方法，包括：将蒙脱土、竹炭粉混合，干燥后研磨过筛，加入至硝酸溶液搅拌，搅拌过程中辅以超声处理，过滤，水洗至呈中性，干燥至恒重，干燥过程中辅以超声处理，粉碎过筛，得到预制料a；将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，加入十二烷基三甲基氯化铵搅拌均匀，再加入预制料a搅拌得到预制料b；向预制料b中加入丙烯酰胺搅拌均匀，搅拌状态下继续加入交联剂、引发剂搅拌得到预制料c；将预制料c放入微波管式电炉中，通入氮气保护，首先升温至180‑200℃，保温10‑20min，升温至240‑300℃，保温5‑10min，空冷至室温，粉碎得到园林绿化用土壤钝化剂。

【技术实现步骤摘要】
一种园林绿化用土壤钝化剂及其制备方法
本专利技术涉及园林绿化
，尤其涉及一种园林绿化用土壤钝化剂及其制备方法。
技术介绍
土壤是人类赖以生存的主要物质基础，是生命生存的基础，但随着我国工业生产规模的不断扩大和城市化的快速发展，土壤正遭受不同程度的重金属污染，造成不少重金属进入大气、水和土壤中，引起严重的环境污染。土壤重金属污染因其隐蔽性、不可逆性和长期性的特点，对城市园林生态系统构成潜在的巨大威胁，并通过食物链影响人体和动物的健康，并严重影响环境质量和经济的可持续发展，重金属污染的严重性，也逐渐为人类所认识。因此寻找有效合理的方法治理和修复重金属污染具有重要意义。目前城市园林的重金属污染已经成为严峻的环境问题之一，在环境污染研究中，重金属多指Hg、Cd、Pb、Cr等生物毒性显著的化学元素。单质铬(Cr)是一种稳定的金属，广泛用于制不锈钢、汽车零件、工具、磁带和录像带等，铬镀在金属上可以防锈，坚固美观，但其是具有高毒、不降解和生物富集等特点的环境污染物，尤其会侵害人体的神经系统。现有用于园林污染土壤处理的钝化材料，不仅易造成土壤板结，影响土壤的种植功能，而且钝化剂无法在自然界长期稳定存在，钝化效率太低，亟待解决。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种园林绿化用土壤钝化剂及其制备方法，所得园林绿化用土壤钝化剂的比表面积较大，机械强度更高，抗压能力更强，一方面有利于重金属单质铬的吸附，另一方面稳定性极高，施加于土壤中可起到改良土壤不易板结的效果。一种园林绿化用土壤钝化剂的制备方法，包括如下步骤：S1、将蒙脱土、竹炭粉混合，干燥后研磨过筛，加入至硝酸溶液，80-90℃搅拌20-40min，搅拌过程中辅以超声处理，过滤，水洗至呈中性，70-80℃干燥至恒重，干燥过程中辅以超声处理，粉碎过筛，得到预制料a；S2、将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，加入十二烷基三甲基氯化铵搅拌均匀，再加入预制料a搅拌2-4h，搅拌温度为80-90℃，得到预制料b；S3、向预制料b中加入丙烯酰胺搅拌均匀，搅拌状态下继续加入交联剂、引发剂搅拌5-15min，搅拌温度为75-85℃，得到预制料c；S4、将预制料c放入微波管式电炉中，通入氮气保护，首先升温至180-200℃，保温10-20min，继续升温至240-300℃，保温5-10min，空冷至室温，粉碎得到园林绿化用土壤钝化剂。优选地，S1中，蒙脱土、竹炭粉的质量比为30-50：5-15。优选地，S1中，硝酸溶液的浓度为2.5-3.5mol/L，固液比为1：2.5-3.2。优选地，S2中，醋酸水溶液的质量分数为0.4-1％，壳聚糖、醋酸水溶液的质量比为4-8：100。优选地，S2中，壳聚糖、十二烷基三甲基氯化铵、预制料a的质量比为4-8：0.1-0.2：40-60。优选地，S2中，壳聚糖的脱乙酰度≥98％，黏度为600-700mPa·s。优选地，S3中，预制料b、丙烯酰胺、交联剂、引发剂的质量比为45-65：3-6：0.01-0.02：0.1-0.2。优选地，S3中，交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺。优选地，S3中，引发剂为过硫酸钾。优选地，S4中，以4-10℃/min的速度升温至180-200℃。优选地，S4中，以12-14℃/min的速度升温至240-300℃。一种园林绿化用土壤钝化剂，采用上述园林绿化用土壤钝化剂的制备方法制得。本专利技术的技术效果如下所示：本专利技术S1中，蒙脱土与竹炭粉经过硝酸处理后溶去孔道结构中的杂质，尤其辅以超声处理可有效去除骨架中结合水与晶体孔道结构中吸附的阳离子，使预制料a的孔道被充分疏通，大孔结构通透性好，更便于溶解于醋酸水溶液中的壳聚糖流动贯通，预制料a对壳聚糖不仅物理吸附均匀且吸附强度高，进一步在预制料b内外渗透丙烯酰胺，经过化学交联形成网络结构，产物经过微波管式电炉煅烧，其可在快速升温过程中控制物料内外温度均一并充分渗透进物质的内部，同时微波加热过程中，物料是自身发热，可有效降低煅烧温度，所得产物呈蜂窝状结构，不仅成孔率高，而且结构均一细微，同时蜂窝状结构中形成三维骨架穿插在一起，其中壳聚糖仍保持其较大的比表面积，所得产物机械强度更高，抗压能力更强，一方面有利于重金属单质铬的吸附，另一方面稳定性极高，施加于土壤中可起到改良土壤不易板结的效果。本专利技术克服了现有技术处理重金属(Cr)废水的吸附材料存在的吸附效率低且利用率低的缺点，所得钝化剂呈多孔蜂窝状，比表面积大，吸附性能得以大幅提高，尤其对铬的吸附强度高，用于重金属铬污染土壤的修复，可大幅降低污染土壤的处理成本，具有经济价值和环保意义。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1一种园林绿化用土壤钝化剂的制备方法，包括如下步骤：S1、将30kg蒙脱土、15kg竹炭粉混合，干燥后研磨过200目筛，加入至浓度为2.5mol/L硝酸溶液，控制固液比为1：3.2，80℃搅拌40min，搅拌过程中辅以超声处理，过滤，水洗至呈中性，70℃干燥至恒重，干燥过程中辅以超声处理，粉碎过100目筛，得到预制料a；S2、将8kg脱乙酰度≥98％且黏度为600mPa·s的壳聚糖溶于100kg质量分数为0.4％醋酸水溶液中，加入0.2kg十二烷基三甲基氯化铵搅拌均匀，再加入40kg预制料a搅拌4h，搅拌温度为80℃，得到预制料b；S3、向65kg预制料b中加入3kg丙烯酰胺搅拌均匀，搅拌状态下继续加入0.02kgN,N'-亚甲基双丙烯酰胺、0.1kg过硫酸钾搅拌15min，搅拌温度为75℃，得到预制料c；S4、将预制料c放入微波管式电炉中，通入氮气保护，首先以10℃/min的速度升温至180℃，保温20min，继续以12℃/min的速度升温至300℃，保温5min，空冷至室温，粉碎得到园林绿化用土壤钝化剂。实施例2一种园林绿化用土壤钝化剂的制备方法，包括如下步骤：S1、将50kg蒙脱土、5kg竹炭粉混合，干燥后研磨过200目筛，加入至浓度为3.5mol/L硝酸溶液，控制固液比为1：2.5，90℃搅拌20min，搅拌过程中辅以超声处理，过滤，水洗至呈中性，80℃干燥至恒重，干燥过程中辅以超声处理，粉碎过100目筛，得到预制料a；S2、将4kg脱乙酰度≥98％且黏度为700mPa·s的壳聚糖溶于100kg质量分数为1％醋酸水溶液中，加入0.1kg十二烷基三甲基氯化铵搅拌均匀，再加入60kg预制料a搅拌2h，搅拌温度为90℃，得到预制料b；S3、向45kg预制料b中加入6kg丙烯酰胺搅拌均匀，搅拌状态下继续加入0.01kgN,N'-亚甲基双丙烯酰胺、0.2kg过硫酸钾搅拌5min，搅拌温度为85℃，得到预制料c；S4、将预制料c放入微波管式电炉中，通入氮气保护，首先以4℃/min的速度升温至200℃，保温10min，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种园林绿化用土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、将蒙脱土、竹炭粉混合，干燥后研磨过筛，加入至硝酸溶液，80-90℃搅拌20-40min，搅拌过程中辅以超声处理，过滤，水洗至呈中性，70-80℃干燥至恒重，干燥过程中辅以超声处理，粉碎过筛，得到预制料a；/nS2、将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，加入十二烷基三甲基氯化铵搅拌均匀，再加入预制料a搅拌2-4h，搅拌温度为80-90℃，得到预制料b；/nS3、向预制料b中加入丙烯酰胺搅拌均匀，搅拌状态下继续加入交联剂、引发剂搅拌5-15min，搅拌温度为75-85℃，得到预制料c；/nS4、将预制料c放入微波管式电炉中，通入氮气保护，首先升温至180-200℃，保温10-20min，继续升温至240-300℃，保温5-10min，空冷至室温，粉碎得到园林绿化用土壤钝化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种园林绿化用土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将蒙脱土、竹炭粉混合，干燥后研磨过筛，加入至硝酸溶液，80-90℃搅拌20-40min，搅拌过程中辅以超声处理，过滤，水洗至呈中性，70-80℃干燥至恒重，干燥过程中辅以超声处理，粉碎过筛，得到预制料a；
S2、将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，加入十二烷基三甲基氯化铵搅拌均匀，再加入预制料a搅拌2-4h，搅拌温度为80-90℃，得到预制料b；
S3、向预制料b中加入丙烯酰胺搅拌均匀，搅拌状态下继续加入交联剂、引发剂搅拌5-15min，搅拌温度为75-85℃，得到预制料c；
S4、将预制料c放入微波管式电炉中，通入氮气保护，首先升温至180-200℃，保温10-20min，继续升温至240-300℃，保温5-10min，空冷至室温，粉碎得到园林绿化用土壤钝化剂。


2.根据权利要求1所述园林绿化用土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，S1中，蒙脱土、竹炭粉的质量比为30-50：5-15。


3.根据权利要求1所述园林绿化用土壤钝化剂的制备方法，其特征在于，S1中，硝酸溶液的浓度为2.5-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张书军，
申请(专利权)人：张书军，
类型：发明
国别省市：安徽;34