[发明专利]一种纳米分散混合体及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种纳米分散混合体，所述纳米分散混合体的粒度为200～600nm；组成上包括纳米Al和纳米CaO，所述纳米Al与纳米CaO的质量比为(3～5)：10。本发明提供的纳米分散混合体可在自然条件下储存和使用；在高效还原降解毒性有机物的同时还可以固定复合污染土壤或危险废物中存在的重金属，实施例结果表明，在复合污染土壤模拟修复实验中，本发明提供的纳米分散混合体对Cr、Cd、Pb、Ni重金属固定率可达76％以上，对六氯苯毒性有机物降解率可达50％以上。

技术领域

本发明涉及土壤固化稳定化处理技术领域，特别涉及一种纳米分散混合体及其制备方法和应用。

背景技术

土壤污染是我国面临的重大挑战之一。2014年4月环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》指出，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧。土壤污染的日益严重引起了党和国家的高度重视，2016年5月国务院印发《土壤污染防治行动计划》，将土壤污染防治行动的重要性和急迫性提升到了前所未有的高度，被称为“土壤修复事业的里程碑事件”。

造成土壤污染的主要污染物是重金属和毒性有机物，被这两类物质同时污染的复合污染场地普遍存在。固化稳定化是国内外最常用的污染场地修复技术，广泛应用于重金属污染场地和有机物污染场地。由于重金属和有机物理化性质差异很大，传统的分步修复策略工程难度大、修复成本高。此外，在复合污染的情况下，传统的固化稳定化技术通常采用水泥、石灰等作为修复剂，在实际应用时，有机物的存在会对传统修复剂，如水泥的水化过程产生干扰，进而影响其对重金属的固定，降低固化稳定化效果。同时，由于毒性有机物并未发生化学变化，仍然有潜在的环境风险。因此，传统修复剂无法实现对复合污染场地的同步修复。同时，一部分危险废物也存在同时含有重金属和毒性有机物的情况，如生活垃圾焚烧飞灰同时富集重金属和二噁英类污染物，其处理也面临同样的问题。

目前，有国外学者研究了纳米材料Ca/CaO作为修复剂，对复合污染场地的同步修复效果。虽然纳米材料Ca/CaO能够实现对复合污染场地的同步修复，且修复效果较好，但其储存条件苛刻，需要在保护气保护下储存，经济性差，使其规模化应用受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米分散混合体及其制备方法和应用，本发明提供的纳米分散混合体可在自然条件下储存和使用，在高效还原降解毒性有机物的同时还可以固定复合污染土壤中存在的重金属，同理亦可用于同时含有重金属和毒性有机物的废物的处置。

本发明提供了一种纳米分散混合体，所述纳米分散混合体的粒度为 200～600nm；组成上包括纳米Al和纳米CaO，所述纳米Al与纳米CaO的质量比为(3～5)：10。

优选的，所述纳米分散混合体的粒度为250～570nm。

优选的，所述纳米Al和纳米CaO的质量比为(3.5～4.5)：10。

本发明提供了上述技术方案所述纳米分散混合体的制备方法，包括以下步骤：

将铝粉和氧化钙粉末混合，在保护气氛下进行球磨，得到纳米分散混合体；

或者，在保护气氛下对铝粉和氧化钙粉末分别进行球磨，将球磨后得到的物料进行混合，得到纳米分散混合体。

优选的，所述铝粉的粒度为0.5～2μm。

优选的，所述氧化钙粉末的粒度为1～5μm。

优选的，所述球磨的球料比为(18～22)：1。

优选的，所述球磨的转速为400～600rpm；所述球磨的时间为 60～240min。

优选的，所述氧化钙粉末在使用前进行热处理，所述热处理的温度为 600～900℃，所述热处理的时间为90～120min。