[发明专利]一种改性海泡石的制备方法及其在环境修复中的应用

说明书

本发明公开了一种改性海泡石的制备方法及其在环境修复中的应用，改性海泡石的制备方法包括以下步骤：（1）按质量比，将天然的海泡石:去离子水=1:10‑50混合，搅拌形成海泡石悬浊液后静置6‑24h；（2）将二乙基二硫代氨基甲酸钠投加到步骤（1）的溶液中，搅拌；其中二乙基二硫代氨基甲酸钠与海泡石的质量比=0.05‑0.3:1；（3）将搅拌后的溶液固液分离，固体用去离子洗涤、干燥、研磨后即得到改性海泡石。

技术领域

本发明涉及一种改性海泡石的制备方法及其在环境修复中的应用，属于重金属镉吸附材料的制备技术领域。

背景技术

近年来，随着工矿业的发展，重金属在数量和种类上都大大增加，大面积的农田被重金属污染。湖南省素有“有色金属之乡”之称，加之南方农田大多呈酸性，有利于重金属的溶出与迁移。农田镉污染引发的镉米事件惊动全国，农田重金属污染成为最严重的环境问题之一，严重威胁农产品的质量安全和农业区域生态系统稳定。农田中重金属的治理一般利用废渣（煤灰、赤泥）、粘土材料（蒙脱石、海泡石）、矿物（磷矿石、石灰）等进行重金属稳定化。虽然取得了一定效果，但是这些材料稳定重金属的能力和长效性都有待提高。

海泡石是一种富镁硅酸盐粘土矿物。其理论化学式为Mg₈[Si₂O₃₀](OH)₄·12H₂O，水分子中有4个为结晶水，其余为沸石水。SiO₂含量54~60%，MgO 21~25%，并常含有少量铁、锰等元素。海泡石具有非金属矿物中最大的比表面积（最高可达900m²/g）和独特的内容孔道结构，是公认的吸附能力最强的粘土矿物。我国海泡石矿较为丰富，价格相对较低。天然海泡石矿品位低，杂质含量高，且表面酸性弱、通道小、热稳定性不好，这些对海泡石的应用有一定限制。通过较为简单的工艺有机改性天然海泡石，是一个具有一定潜力的研究方向。2016104067230公开了一种改性海泡石粉的制备方法及其应用，其改性方法需要用到有机溶剂和酸液，不够环保；工艺较复杂，制备成本相对较高，重金属镉的吸附性能，特别是在土壤中重金属镉的吸附/钝化性能需要进一步地提高。

发明内容

本发明解决的技术问题是，实现绿色、简单的天然海泡石的改性，制备方法中不需要用到有机溶剂和酸液；并进一步提高重金属镉的吸附性能，特别是在土壤中重金属镉的吸附/钝化性能。

本发明的技术方案是，提供一种改性海泡石的制备方法，包括以下步骤：

（1）按质量比，将天然的海泡石:去离子水=1:10-50混合，搅拌形成海泡石悬浊液后静置6-24h；

（2）将二乙基二硫代氨基甲酸钠投加到步骤（1）的溶液中，搅拌；其中二乙基二硫代氨基甲酸钠与海泡石的质量比=0.05-0.3:1；

（3）将搅拌后的溶液固液分离，固体用去离子洗涤、干燥、研磨后即得到改性海泡石。

进一步地，步骤（2）中，在50℃-80℃下搅拌1-2h，再在20℃-30℃下继续搅拌10-24h。

进一步地，步骤（3）中，在50℃-80℃下干燥12 h以上。

本发明进一步地提供所述的制备方法获得的改性海泡石。

本发明进一步地提供所述的改性海泡石在重金属吸附中的应用。

进一步地，所述重金属为镉；特别是在镉污染土壤中的应用。

本发明在不添加其他化学药剂的情况下，将改性剂二乙基二硫代氨基甲酸钠与天然的海泡石结合，使得海泡石对重金属的吸附性能得到提高，吸附稳定性好。

本发明的有益效果是主要有：