一种功能化磁性材料制备方法及土壤修复方法技术

本发明专利技术公开了一种功能化磁性材料制备方法及土壤修复方法，土壤修复方法包括将具有土壤修复功能的材料添加到汞超标的待修复区域的土壤中，并进行搅拌；在待修复区域进行喷水使土壤保持在含水率超过一阈值；在一时间段后，采用湿法磁选的方式将所述具有土壤修复功能的材料从土壤中分离出来。该方法采用吸附方式实现土壤修复，可加速土壤修复速度，缩短修复时间。复时间。复时间。

【技术实现步骤摘要】
一种功能化磁性材料制备方法及土壤修复方法


[0001]本专利技术属于土壤修复
，具体地涉及一种功能化磁性材料制备方法及土壤修复方法。

技术介绍

[0002]汞是一种金属元素，俗称水银，英文名称Mercury，化学元素符号Hg。汞是闪亮的银白色重质液体，也是在常温、常压下唯一以液态形式存在的金属。常温下汞化学性质稳定，汞蒸气和汞的化合物多有剧毒。汞能溶解许多金属(如金、银等)，形成汞合金(也叫汞齐)。汞在地壳中自然生成，通过火山活动、岩石风化或作为人类活动的结果，释放到环境中。
[0003]汞是一种对环境和人体危害性较大的元素，随着经济的高速增长和城市化水平的不断提高，全国范围内土壤的汞污染问题越来越严重，尤其对农田土壤造成了严重的危害。汞污染土壤不仅对农产品安全性和质量具有较大威胁，且水环境的质量也构成了严重威胁。
[0004]现有去除土壤中汞的方式很多，譬如申请号为201811468891.8的专利技术专利“修复汞污染土壤的方法”，其采用在土地中栽种芦竹的方式实现土壤的修复，采用该种方式，其以年为单位进行轮作，直到土壤达到汞含量的标准，其耗时长。
[0005]对此，急需一种可快速实现土壤修复的材料。

技术实现思路

[0006]为了解决现有土壤修复时间长缺少土壤修复材料的问题，本专利技术提供一种功能化磁性材料制备方法及土壤修复方法，其采用吸附方式实现土壤修复，可加速土壤修复速度，缩短修复时间。
[0007]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0008]本专利技术第一方面提供一种功能化磁性材料制备方法，包括：
[0009]对硅酸盐矿物、粘接剂、铁氧体化合物和造孔剂进行混合成型制备前驱体；
[0010]对所述前驱体进行焙烧得到磁性材料；
[0011]在所述磁性材料中加入溶剂和功能化试剂后进行分子自组装得到功能化磁性材料；
[0012]对功能化磁性材料进行功能筛选得到具有土壤修复功能的材料。
[0013]在一种可能的设计中，所述在所述磁性材料中加入溶剂和功能化试剂后进行分子自组装得到功能化磁性材料，包括：
[0014]通过酸处理或者碱处理，在磁性材料内外表面实现富羟基化；
[0015]加入水解后的硅烷偶联剂，使硅烷偶联剂产生的硅醇与磁性材料的羟基产生缩合反应，从而将有机物接枝到无机磁性材料表面，在磁性材料上生成有机分子膜。
[0016]在一种可能的设计中，所述磁性材料的孔隙率大于45％且小于60％，比表面积大于120m2/g。
[0017]在一种可能的设计中，所述对所述前驱体进行焙烧时的温度控制在850℃至1200℃之间，焙烧时长大于等于8小时且小于等于9小时。
[0018]在一种可能的设计中，所述对所述前驱体进行焙烧包括：
[0019]控制煅烧温度在850℃至900℃对所述前驱体进行焙烧，保持2小时至2.5小时后，将煅烧温度增至1100℃至1200℃，保持5.5小时至7小时，得到多孔的磁性材料。
[0020]在一种可能的设计中，所述硅酸盐矿物、粘接剂、铁氧体化合物和造孔剂按以下重量份进行配比混合：
[0021]硅酸盐矿物20
‑
40重量份；
[0022]粘接剂5
‑
6重量份；
[0023]铁氧体化合物62
‑
75重量份；
[0024]造孔剂35至40重量份。
[0025]本专利技术第二方面提供一种土壤修复方法，包括以下步骤：
[0026]将采用第一方面及其任一种可能中的所述方法制备的具有土壤修复功能的材料添加到汞超标的待修复区域的土壤中，并进行搅拌；
[0027]在待修复区域进行喷水使土壤保持在含水率超过一阈值；
[0028]在一时间段后，采用湿法磁选的方式将所述具有土壤修复功能的材料从土壤中分离出来。
[0029]在一种可能的设计中，所述将所述具有土壤修复功能的材料从土壤中分离出来，之后还包括将具有土壤修复功能的材料置于稀酸中进行解吸，将汞与材料分离。
[0030]本专利技术与现有技术相比，至少具有以下优点和有益效果：
[0031]1、本专利技术通过以硅酸盐矿物、粘接剂、铁氧体化合物和造孔剂为原料，经焙烧、分子自组装等方法，制备了一种可吸附土壤中汞金属的材料，其制备方式简单可行。
[0032]2、本专利技术采用材料对土壤中汞金属吸附的方法，实现土壤修复，可加速土壤修复速度，缩短修复时间。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本专利技术磁性材料制备方法的流程图；
[0035]图2是本专利技术土壤修复方法的流程图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图及具体实施例来对本专利技术作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本专利技术的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本专利技术，并且不应当理解为本专利技术限制在本文阐述的实施例中。
[0037]应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关
联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
[0038]应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例不清楚。
[0039]如图1所示，本专利技术第一方面公开了一种功能化磁性材料制备方法，包括步骤S101至步骤S104。
[0040]步骤S101、对硅酸盐矿物、粘接剂、铁氧体化合物和造孔剂进行混合成型制备前驱体，使得多孔磁性材料的前驱体能适于工业化生成且具有便于土壤重金属污染治理及回收的形状和尺寸。
[0041]粘接剂可采用无机粘接剂，其粘接强度高。具体的，可采用硅酸盐类的无机粘接剂，比如经改性后的水玻璃。
[0042]造孔剂可采用碳酸铵、碳酸氢铵等。
[0043]硅酸盐矿物、粘接剂、铁氧体化合物和造孔剂分别按以下重量份配置：
[0044]硅酸盐矿物20
‑
40重量份；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.功能化磁性材料制备方法，其特征在于，包括：对硅酸盐矿物、粘接剂、铁氧体化合物和造孔剂进行混合成型制备前驱体；对所述前驱体进行焙烧得到磁性材料；在所述磁性材料中加入溶剂和功能化试剂后进行分子自组装得到功能化磁性材料；对功能化磁性材料进行功能筛选得到具有土壤修复功能的材料。2.根据权利要求1所述的功能化磁性材料制备方法，其特征在于，所述在所述磁性材料中加入溶剂和功能化试剂后进行分子自组装得到功能化磁性材料，包括：通过酸处理或者碱处理，在磁性材料内外表面实现富羟基化；加入水解后的硅烷偶联剂，使硅烷偶联剂产生的硅醇与磁性材料的羟基产生缩合反应，从而将有机物接枝到无机磁性材料表面，在磁性材料上生成有机分子膜。3.根据权利要求1所述的功能化磁性材料制备方法，其特征在于，所述磁性材料的孔隙率大于45％且小于60％，比表面积大于120m2/g。4.根据权利要求1所述的功能化磁性材料制备方法，其特征在于，所述对所述前驱体进行焙烧时的温度控制在850℃至1200℃之间，焙烧时长大于等于8小时且小于等于9小时。5.根据权利要求1或4所述的功能化磁性材料制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思竹，万宁，刘倩琛，房瑞晓，白洁，左卫涛，
申请(专利权)人：四川省有色冶金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：