【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土壤修复剂制备，具体涉及一种赤泥基零价铁土壤修复剂的制备方法。
技术介绍
1、目前我国正面临着严峻的土壤污染，与大气污染、水污染相比，土壤污染更具隐蔽性、积累性等特点。长期以来的工业、农业和交通运输，导致土壤中的重金属浓度日渐积累，地理分布广、难以完全治理。重金属污染不仅会造成地质地貌破坏和植被退化，在长期的风化作用下，还会导致多种伴生重金属等有害元素迁移进入土壤和水体环境中，造成环境的二次污染，对区域粮食质量安全和人体健康造成严重威胁，解决土壤重金属污染问题迫在眉睫。
2、赤泥是提炼氧化铝过程中产生的强碱性固体废弃物，赤泥综合利用率不足10％。赤泥的堆存占用大量土地和耕地，堆场建设和维护费用较高，造成了环境安全隐患。拜耳法赤泥中含有一定量的氧化铁，但难以分选富集，造成了严重的资源浪费，因此亟需拓宽赤泥资源化综合利用的途径。
3、我国秸秆产量巨大，少数用作饲料，大部分用作肥料和还田。秸秆废料的利用受到收集方式、利用技术和运输成本的限制，焚烧和废弃成为主要的处理方式，导致环境污染，更带来严重资源浪费。生物炭是一种常见的吸附材料，成本低、价值高，但普通秸秆生物炭的吸附能力较低。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种赤泥基零价铁土壤修复剂的制备方法，通过赤泥和秸秆的协同作用，以赤泥作为铁源，利用秸秆在高温下产生的还原作用，将赤泥中的铁氧化物还原为更高活性的零价铁，从而制备出一种赤泥基零价铁土壤修复剂，提高综合利用产品的品质与价值，实现废物再利用、以废
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种赤泥基零价铁土壤修复剂的制备方法，具体步骤如下：
4、(1)将赤泥经干燥、破碎过120目筛后，得到赤泥粉末备用；
5、(2)将秸秆自然干燥后破碎，用蒸馏水洗涤除去外源粉尘，再真空干燥后过120目筛，得到秸秆粉末备用；
6、(3)将步骤(1)制得的赤泥粉末和步骤(2)制得的秸秆粉末充分混合，混合物加入去离子水中，充分搅拌，形成悬浊液，将悬浊液进行抽滤、干燥，得到赤泥秸秆混合物；
7、(4)将得到的秸秆赤泥混合物进行共热解，待温度降至室温，得到赤泥基零价铁土壤修复剂。
8、步骤(1)中，所述干燥条件是在150℃下将赤泥烘干至含水率低于2wt％。
9、步骤(2)中，所述秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆、大豆秸秆中的任意一种或两种以上的混合。
10、步骤(2)中，真空干燥是将秸秆放置于真空干燥箱中，经105℃干燥至含水率低于5wt％。
11、步骤(3)中，赤泥粉末与秸秆粉末按照质量比为(1～4):1均匀混合，赤泥秸秆混合物与去离子水按照固液比g:ml为1:(30～60)混合搅拌。
12、步骤(3)中，搅拌是处于室温状态下，机械搅拌12h，转速为500rpm。
13、步骤(4)中，共热解是在n2气氛下，以10～16℃/min的升温速率升温至700～1000℃，保温5h。
14、秸秆与赤泥共热解还原过程中，碱与碳反应，形成了无结晶特征的无定型碳，提升秸秆生物炭的吸附点位，同时，过程中还会产生h2、co和ch4还原性气体，可用于还原fe2+/fe3+，并且这一过程是吸热反应，温度升高有利于赤泥中氧化铁的转化，反应方程式为：
15、3fe2o3+co＝2fe3o4+co2 (1)
16、3fe2o3+h2＝2fe3o4+h2o (2)
17、12fe2o3+ch4＝8fe3o4+co2+2h2o (3)
18、fe3o4+4c＝3fe+4co (4)
19、fe3o4+4co＝3fe+4h2o (5)
20、得到的赤泥基零价铁材料，可通过离子交换、表面吸附、氧化还原和沉淀等方式降低土壤中中金属的迁移率和生物利用度。
21、本专利技术的有益效果为：
22、(1)本专利技术同时提高赤泥和秸秆生物炭的使用价值和经济价值，实现了多源固废的协同利用。
23、(2)本专利技术产生的秸秆生物炭价格低廉，性能优于昂贵的纳米零价铁生物炭材料，利用制铝工业固废赤泥与秸秆生物炭共热解还原制备赤泥基零价铁土壤修复剂，减少了赤泥大量堆积过程中产生的环境污染，实现赤泥固废的资源化利用。本专利技术进一步提升了赤泥附加值，促进铝土矿利用效率，在一定程度上降低了制铝工业的成本。
24、(3)本专利技术不需要额外添加任何物质，只需加水，工艺流程绿色环保，不产生二次污染。该修复剂应用于土壤中，能有效降低土壤中重金属含量，且该修复剂中的赤泥成分能够在一定程度上改善酸性土壤，利于植物的生长。另外，修复后的土壤中重金属的浸出浓度低于《土壤环境质量标准》(gb 15618-2018)中规定的限值，是一种高效环保的土壤修复剂。
25、(4)本专利技术提供的赤泥基零价铁土壤修复剂制备工艺简单，易于操作，具有良好的长期稳定性。
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1.一种赤泥基零价铁土壤修复剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述赤泥基零价铁土壤修复剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述干燥是在150℃下将赤泥烘干至含水率低于2％。
3.根据权利要求1所述赤泥基零价铁土壤修复剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆、大豆秸秆中的任意一种或两种以上的混合。
4.根据权利要求1所述赤泥基零价铁土壤修复剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，真空干燥是在105℃干燥至含水率低于5％。
5.根据权利要求1所述赤泥基零价铁土壤修复剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，赤泥粉末与秸秆粉末按照质量比为(1～4):1均匀混合，混合物与去离子水按照固液比g:mL为1:(30～60)混合。
6.根据权利要求1所述赤泥基零价铁土壤修复剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，共热解是在N2气氛下，以10～16℃/min的升温速率升温至700～1000℃，保温5h。
【技术特征摘要】
1.一种赤泥基零价铁土壤修复剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述赤泥基零价铁土壤修复剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述干燥是在150℃下将赤泥烘干至含水率低于2％。
3.根据权利要求1所述赤泥基零价铁土壤修复剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆、大豆秸秆中的任意一种或两种以上的混合。
4.根据权利要求1所述赤泥基零价铁土壤修复剂的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，崔玉婷，周越，王建城，刘泽伟，张晋，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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