【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻隔材料，具体为一种防渗阻隔材料的理化性能测试方法。
技术介绍
1、近年来，由于对金属矿物的需求与日俱增，矿山被开采和开发，产生大量的尾矿，大都存放在矿区附近的尾矿库中。经过雨水侵蚀及风化，导致土壤的ph值降低，形成土壤的强酸性污染，进一步影响周围的空气、地下水、土壤及人体健康，因此阻隔尾矿库中重金属迁移问题是刻不容缓的。
2、铅锌矿是我国重要的矿产资源，资源开采后，不可避免的会有尾矿库污染问题，pb与zn一样，也具有两性，在强酸强碱条件下都会返溶，可沉淀的ph范围也较窄，铅对人体的危害比锌大得多，不仅可以通过饮食和呼吸进入人体，还可以通过皮肤接触直接渗入，沉积在人体内，在人体内的沉积率可达30％-50％，严重时可致癌致畸和致突变，具有隐匿杀手之称，基于pb与zn对环境的重大危害，以及尾矿库泄露可能性，在尾矿库底部做多层防渗体系是必不可少的举措。我国是膨润土资源大国，膨润土由于其较好的吸附性和膨胀性，常用作于防渗材料，但是天然膨润土的性能可以通过改性改良大大提高，为此，在前人的一些研究基础上，进一步开发、提高膨润土在特定使用领域的优良性能是十分迫切和有意义的。
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防渗阻隔材料的理化性能测试方法，解决了尾矿浸出的重金属溶液对周围土壤以及水资源造成污染的问题。
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：一种防渗阻隔材料，包括以下重量份的原材料：
3、钙基膨润土：5g；
4、mg(oh)2：0.25g-1.25g；
5、al2o3：0.01g-0.5g；
6、sdbs：0.05g-0.35g。
7、优选的，所述钙基膨润土包括以下质量百分比的原材料：sio2：58.9％-60.9％、al2o3：16％-18％、fe2o3：4.4％-6.4％、cao：4.2％-6.2％、na2o：1.3％-3.3％、mgo：0.3％-2.3％、k2o：1.8％-3.8％、tio2：0.9％-2.9％和其他材料：0.3％-2.3％，所述其他材料包括：氢氧化钠、氯化钠、氧化镁、硝酸、氢氟酸、硝酸锌、硝酸铅、溴化钾、氯化锶、醋酸氨、盐酸羟胺、醋酸、高氯酸、硝酸银和铬酸钾中的一种或几种。
8、优选的，所述钙基膨润土的原材料最佳质量比为：s io2：60.9％、al2o3：18％、fe2o3：6.4％、cao：6.2％、na2o：3.3％、mgo：2.3％、k2o：1.8％、tio2：0.9％和其他材料：0.3％。
9、一种防渗阻隔材料的理化性能测试方法，包括以下步骤：
10、步骤一、称取一定量的mg(oh)2和纳米al2o3置于90ml水溶液中搅拌5min均匀后，超声10min使其充分分散，成为悬浊液，加入表面活性剂sdbs超声15min，可降低mg(oh)2和纳米al2o3与水界面之间的张力，使mg(oh)2和纳米al2o3充分乳化，加入5g膨润土，搅拌24h使其与mg(oh)2和纳米al2o3充分接触，激发矿物之间的性能，静止水化24h，在80℃条件下烘干后，经粉碎、研磨备用；步骤二、使用pb(no3)2和zn(no3)2·6h2o分别配置为单一重金属污染液和浓度为1：1的复合金属污染液，作为储备液；步骤三、将储备液稀释不同倍数得到相应初始金属离子pb2+和zn2+污染溶液；步骤四、称取0.1gmg-al lhcb于100ml离心管中，加入50ml各浓度的金属离子各浓度的金属离子污染液，必要时使用naoh和hno3调节溶液到相应的ph值；步骤五、将装有土样和金属离子污染液的离心管水平放置在摇床中，方便摇床震荡时材料与金属离子溶液能充分震荡接触；步骤六、待试样震荡后，取出离心管离心机中离心，用一次性注射器抽取上清液经孔径为45um的滤头过滤，根据测试仪器的精度需求对过滤液体进行一定倍数的稀释；步骤七、稀释后的上清液，采用电感耦合等离子体发射光谱仪测试上清液中剩余金属离子的浓度。
11、优选的，所述步骤一中，mg(oh)2和纳米al2o3的用量以膨润土用量为基础，按照相应的百分比进行实验设计进行。
12、优选的，所述步骤二中，单一重金属污染液浓度为400mg/l，复合金属污染液浓度为400mg/l，其中pb2+和zn2+的浓度分别为200mg/l。
13、优选的，所述步骤三中，稀释后的单一重金属污染液浓度为200mg/l-1000mg/l,浓度为1：1的复合金属污染液浓度为50+50mg/l-350+350mg/l。
14、优选的，所述步骤四中，金属离子溶液ph由水环境软件(vi sua l minteq)在相应的浓度条件下计算获得，模拟环境温度为25℃。
15、优选的，所述步骤五中，震荡时间为0-6h，转速为200r/min。
16、优选的，所述步骤六中，离心机转速为4000r/s，离心时长为5min。
17、本专利技术提供了一种防渗阻隔材料的理化性能测试方法。具备以下有益效果：
18、1、本专利技术通过合成一种用于改性膨润土防渗阻隔材料——mg-al lhcb(mg-al层状氢氧化物胶凝性膨润土)，利用mg(oh)2和纳米al2o3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，纳米al2o3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。
19、2、本专利技术中，尾矿库渗出的重金离子溶液大多呈现酸性性质，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。
20、3、本专利技术采用mg-al lhcb作为防渗阻隔材料，以两性金属pb2+和zn2+污染溶液为研究对象，通过静态吸附实验系统研究mg-al lhcb对重金属离子的吸附效果，确定最佳吸附条件，并确定在实验条件下的吸附模型及其相应的吸附等温曲线，探讨吸附机理；利用动态实验，研究pb2+和zn2+在mg-al lhcb防渗层内的迁移能力、渗透规律和击穿年限预测，具有一定的学术和实际应用参考价值。
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1.一种防渗阻隔材料，其特征在于，包括以下重量份的原材料：
2.根据权利要求1所述的一种防渗阻隔材料，其特征在于，所述钙基膨润土包括以下质量百分比的原材料：SiO2：58.9％-60.9％、Al2O3：16％-18％、Fe2O3：4.4％-6.4％、CaO：4.2％-6.2％、Na2O：1.3％-3.3％、MgO：0.3％-2.3％、K2O：1.8％-3.8％、TiO2：0.9％-2.9％和其他材料：0.3％-2.3％，所述其他材料包括：氢氧化钠、氯化钠、氧化镁、硝酸、氢氟酸、硝酸锌、硝酸铅、溴化钾、氯化锶、醋酸氨、盐酸羟胺、醋酸、高氯酸、硝酸银和铬酸钾中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种防渗阻隔材料，其特征在于，所述钙基膨润土的原材料最佳质量比为：SiO2：60.9％、Al2O3：18％、Fe2O3：6.4％、CaO：6.2％、Na2O：3.3％、MgO：2.3％、K2O：1.8％、TiO2：0.9％和其他材料：0.3％。
4.一种防渗阻隔材料的理化性能测试方法，其特征在于，应用于权利要求1-4任一项所述的一种防渗阻隔材料，包括以下
5.根据权利要求4所述的一种防渗阻隔材料的理化性能测试方法，其特征在于，所述步骤一中，Mg(OH)2和纳米Al2O3的用量以膨润土用量为基础，按照相应的百分比进行实验设计进行。
6.根据权利要求4所述的一种防渗阻隔材料的理化性能测试方法，其特征在于，所述步骤二中，单一重金属污染液浓度为400mg/L，复合金属污染液浓度为400mg/L，其中Pb2+和Zn2+的浓度分别为200mg/L。
7.根据权利要求4所述的一种防渗阻隔材料的理化性能测试方法，其特征在于，所述步骤三中，稀释后的单一重金属污染液浓度为200mg/L-1000mg/L，浓度为1：1的复合金属污染液浓度为50+50mg/L-350+350mg/L。
8.根据权利要求4所述的一种防渗阻隔材料的理化性能测试方法，其特征在于，所述步骤四中，金属离子溶液pH由水环境软件(Visual MINTEQ)在相应的浓度条件下计算获得，模拟环境温度为25℃。
9.根据权利要求4所述的一种防渗阻隔材料的理化性能测试方法，其特征在于，所述步骤五中，震荡时间为0-6h，转速为200r/min。
10.根据权利要求4所述的一种防渗阻隔材料的理化性能测试方法，其特征在于，所述步骤六中，离心机转速为4000r/s，离心时长为5min。
...【技术特征摘要】
1.一种防渗阻隔材料，其特征在于，包括以下重量份的原材料：
2.根据权利要求1所述的一种防渗阻隔材料，其特征在于，所述钙基膨润土包括以下质量百分比的原材料：sio2：58.9％-60.9％、al2o3：16％-18％、fe2o3：4.4％-6.4％、cao：4.2％-6.2％、na2o：1.3％-3.3％、mgo：0.3％-2.3％、k2o：1.8％-3.8％、tio2：0.9％-2.9％和其他材料：0.3％-2.3％，所述其他材料包括：氢氧化钠、氯化钠、氧化镁、硝酸、氢氟酸、硝酸锌、硝酸铅、溴化钾、氯化锶、醋酸氨、盐酸羟胺、醋酸、高氯酸、硝酸银和铬酸钾中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种防渗阻隔材料，其特征在于，所述钙基膨润土的原材料最佳质量比为：sio2：60.9％、al2o3：18％、fe2o3：6.4％、cao：6.2％、na2o：3.3％、mgo：2.3％、k2o：1.8％、tio2：0.9％和其他材料：0.3％。
4.一种防渗阻隔材料的理化性能测试方法，其特征在于，应用于权利要求1-4任一项所述的一种防渗阻隔材料，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种防渗阻隔材料的理化性能测试方法，其特征...
【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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