【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污染地阻隔，具体为一种膨润土防渗阻隔材料及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，一是城市的迅猛发展，产生了大量的生活垃圾；二是工业矿业的迅速发展，产生的尾矿无处堆放，填埋是常用的处理废弃物的手段，为了减少对地下环境的污染，一般会铺设防渗层，隔断污染物向地下水迁移，产生的废液能及时收集处理，或者偶有污染物的释放也能容纳、阻隔使其缓慢释放。
2、目前国内外常用的防渗垫层有膨润土、粘土、赤泥、水泥、硅酸铝镁填料等，及其对应的改性物或者和其他固废材料联用，如高炉矿渣，粉煤灰等。由于某些地理位置特殊，原位土就能满足隔离污染源，达到防止污染物迁移的条件，只需要经过恰当的工艺设计和施工，污染源就可以受到控制，但是这种情况比较少见，大多的工况都无法满足这个条件，这时就需要借助添加材料。常见的方法就是采用原位土-膨润土系阻隔材料，可以调节膨润土的比例，使其达到相应的防渗标准以及阻隔能力。
3、当膨润土添加比例较少时，在污染物的长期作用下，有可能会导致防渗层变薄，逐渐失去防渗阻截能力，添加量较大时，又会增加成本预算。此外还有水泥-膨润土联用体系，但水泥在地质活动中容易产生裂缝，并且固化后的水泥会成为土壤中的障碍物，由于裂缝等原因其渗透系数一般在10-5-10-6cm/s，可以通过添加粉煤灰或者高炉矿渣等方法降低防渗系数。也有土-水泥-膨润土联合使用情况，但是生产水泥会排放大量的温室气体，与当代碳中和发展的大势所违背，因此水泥用作防渗层的情况较少。
4、双碳目标下，变废为宝是目前较为热门的研究方向。粉煤
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种膨润土防渗阻隔材料及其制备方法，利用mg(oh)2和γ-al2o3在表面活性剂sdbs作用下，以膨润土为载体，增加膨润土的离子交换容量，提高膨润土的空间容纳能力，以此提高改性膨润土材料对金属离子的防渗阻截性能。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种膨润土防渗阻隔材料，包括钙基膨润土、mg(oh)2、γ-al2o3和表面活性剂sdbs；
3、其中，所述mg(oh)2的用量为钙基膨润土的5％-25％，所述γ-al2o3的用量为钙基膨润土的2％-10％，所述sdbs的用量为mg(oh)2的1％-7％。
4、优选的，所述sdbs的用量为mg(oh)2的3％。
5、优选的，所述mg(oh)2的用量为钙基膨润土的15％-20％。
6、优选的，所述γ-al2o3的用量为钙基膨润土的5％。
7、优选的，所述mg(oh)2的用量为钙基膨润土的20％，所述γ-al2o3的用量为钙基膨润土的5％，所述sdbs的用量为mg(oh)2的3％。
8、本专利技术提供一种膨润土防渗阻隔材料的制备方法，包括以下步骤：
9、s1、称取规定量的mg(oh)2和γ-al2o3，置于水溶液中搅拌均匀，然后超声分散成悬浊液；
10、s2、向悬浊液中加入规定量的sdbs，再次超声，降低mg(oh)2和γ-al2o3与水界面之间的张力；
11、s3、向s2混合液中加入钙基膨润土，搅拌使钙基膨润土与mg(oh)2和γ-a l2o3充分接触，静止水化后烘干，再经粉碎、研磨后即得。
12、优选的，所述钙基膨润土加入量为5g。
13、优选的，步骤s1中搅拌时间为5-10min，超声分散时间为10-20min。
14、优选的，步骤s2中超声分散时间为10-20min。
15、优选的，步骤s3中搅拌时间为20-30h，静止水化时间为20-30h，烘干温度为80-100℃。
16、本专利技术提供了一种膨润土防渗阻隔材料及其制备方法。具备以下有益效果：
17、1、本专利技术通过利用mg(oh)2和γ-al 2o3在表面活性剂sdbs作用下，以膨润土为载体，通过其胶凝性可负载于膨润土表面，或柱撑于膨润土层间，增加膨润土的离子交换容量，和提高膨润土的空间容纳能力，以此提高改性膨润土材料对金属离子的防渗阻截性能。其次，γ-al 2o3多孔，具有极大的表面积，能活化矿物表面基团，有着优良的吸附性能和净水性，稳定性好，同时耐腐蚀性强，使最终合成的改性膨润土有着高吸附容量和低渗透性，同时还具有很好的稳定性。
18、2、尾矿库渗出的重金离子溶液大多呈现酸性性质，本专利技术通过用mg(oh)2改性膨润土，一方面可以改善土壤的ph环境，另一方面可以调节水环境的ph，为pb和zn所形成的离子和络合物提供合适ph范围，使其沉积，不返溶，进而提高膨润土对pb和zn的吸附量，同时其他金属离子在偏碱性条件下也容易沉淀，因此对其他重金属也能起到阻隔作用。此外，对于mg(oh)2改性膨润土即制造碱性环境使金属离子沉淀而达到阻隔目的，与强碱naoh相比，mg(oh)2具有缓释oh-的能力，不会立即向环境中释放大量的oh-，对环境造成冲击。
19、3、mg(oh)2和γ-a l2o3都属于难溶物，溶解度非常低，因此不能直接与膨润土发生反应，在反应前需要进行相应的处理，本专利技术采用的是添加一定量的sdbs，一种阴离子表面活性剂，可以有效降低两相间的界面张力，起到使不溶固体粉末在液体中充分分散和悬浮的作用。
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1.一种膨润土防渗阻隔材料，其特征在于，包括钙基膨润土、Mg(OH)2、γ-Al 2O3和表面活性剂SDBS；
2.根据权利要求1所述的一种膨润土防渗阻隔材料，其特征在于，所述SDBS的用量为Mg(OH)2的3％。
3.根据权利要求1所述的一种膨润土防渗阻隔材料，其特征在于，所述Mg(OH)2的用量为钙基膨润土的15％-20％。
4.根据权利要求1所述的一种膨润土防渗阻隔材料，其特征在于，所述γ-Al 2O3的用量为钙基膨润土的5％。
5.根据权利要求3所述的一种膨润土防渗阻隔材料，其特征在于，所述Mg(OH)2的用量为钙基膨润土的20％，所述γ-Al 2O3的用量为钙基膨润土的5％，所述SDBS的用量为Mg(OH)2的3％。
6.一种膨润土防渗阻隔材料的制备方法，用于制备如权利要求1-5任一项所述的一种膨润土防渗阻隔材料，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种膨润土防渗阻隔材料的制备方法，其特征在于，所述钙基膨润土加入量为5g。
8.根据权利要求7所述的一种膨润土防渗阻隔材料的
9.根据权利要求7所述的一种膨润土防渗阻隔材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中超声分散时间为10-20min。
10.根据权利要求7所述的一种膨润土防渗阻隔材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中搅拌时间为20-30h，静止水化时间为20-30h，烘干温度为80-100℃。
...【技术特征摘要】
1.一种膨润土防渗阻隔材料，其特征在于，包括钙基膨润土、mg(oh)2、γ-al 2o3和表面活性剂sdbs；
2.根据权利要求1所述的一种膨润土防渗阻隔材料，其特征在于，所述sdbs的用量为mg(oh)2的3％。
3.根据权利要求1所述的一种膨润土防渗阻隔材料，其特征在于，所述mg(oh)2的用量为钙基膨润土的15％-20％。
4.根据权利要求1所述的一种膨润土防渗阻隔材料，其特征在于，所述γ-al 2o3的用量为钙基膨润土的5％。
5.根据权利要求3所述的一种膨润土防渗阻隔材料，其特征在于，所述mg(oh)2的用量为钙基膨润土的20％，所述γ-al 2o3的用量为钙基膨润土的5％，所述sdbs的用量为mg(oh)2的3％。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：傅开彬，田莉，张维，谌书，杨远坤，樊敏，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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