[发明专利]一种碱螯合改性坡缕石基重金属钝化材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碱螯合改性坡缕石基重金属钝化材料及其制备方法，其特征在于包括如下步骤：其中，所述重金属钝化材料按重量份数计由以下组份组成：坡缕石60‑80份，生石灰20‑40份；首先将坡缕石经破碎、粉碎、研磨后制成160‑200目粉末状；再将粉末状坡缕石与生石灰按重量份比例称量混合，再加水混合，使固液比为1:10，搅拌速度为500r/min的条件下，搅拌12‑108h，使其混合均匀后进行静置沉淀烘干，得到固体产物；再将固体产物经过机械破碎和分筛，制备成粒径为1.7mm的颗粒，即得成品。本发明使坡缕石的钝化性和吸附性能都得到了较大的提高，对土壤中重金属的钝化有明显的效果。

技术领域

本发明属土壤改良技术领域，具体而言，本发明涉及一种碱螯合甘肃坡缕石重金属钝化材料及其制备方法。

背景技术

随着工农业的迅猛增长，土壤重金属污染的问题越来越严重，我国面临的土壤重金属污染问题日益突出；据国家环保总局和国土资源部报道，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染严重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出，全国土壤总的超标率为16.1％，以无机型为主，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8％；我国污灌区面积约140万hm²，受Cd、As、Cr、Pb、Hg、Cu、Ni、Zn等重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8％，其中又以Hg和Cd的污染面积最大。

坡缕石是一种廉价易得的无机矿物材料，为含水的层链状镁质硅酸盐矿物；其理论化学成分为：SiO₂ 56.96％；(Mg,Al,Fe)O 23.83％；H₂O 19.21％；成份中常有Al、Fe混入，Al₂O₃替代部分MgO；其基本结构单元为2：1层型，即2层硅氧四面体夹1层镁氧八面体组成单元层；由于四面体的Si⁴⁺被Al³⁺替代置换，出现剩余负电荷；坡缕石晶体呈毛发状或纤维状，在电子显微镜下呈长柱状或针状，白、灰、浅绿或浅褐色，在原子力学显微镜下呈纤维状；坡缕石内部有很多孔道，孔道截面大约0.38nm×0.63nm；坡缕石的比表面积较大，具有较强的吸附、钝化能力，在土壤重金属钝化方面的利用中引起愈来愈多的重视，改性坡缕石被用作土壤重金属钝化材料可以更好的进行土壤的改良。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种碱螯合改性甘肃坡缕石制备重金属钝化材料及其制备方法，其含有坡缕石和生石灰，能够更好的钝化土壤中的重金属。

发明采用的技术方案如下：一种碱螯合改性坡缕石基重金属钝化材料，由坡缕石和生石灰组成，所述重金属钝化材料按重量份数计由以下组份组成：坡缕石60-80份，生石灰20-40份。

本发明的反应机理为：

1、甘肃省临泽县板桥镇坡缕石矿石在日光下晾晒3-7天，不采用加热烘干的方式并防止雨水浸湿坡缕石；先经过日光晾晒后进行破碎过筛，有效保证坡缕石矿石内的化学物质稳定，此外通过日光晾晒控制矿石表面湿度便于后续破碎。

2、坡缕石与生石灰按重量比3～4:1混合，在上述范围内，此种钝化材料的钝化效果会随生石灰含量的增加而增加，但如果生石灰含量过高，会使土壤的pH值随之升高，影响植物的正常生长，并且研究表明，生石灰的重量分数超过40％时重金属的有效态含量反而会增加，生石灰施用量过多，还会导致土壤板结、碱化，致使土壤中重金属活化，此外坡缕石与生石灰按重量比4:1混合时酸溶态含量最小。

3、沉淀物在20～50℃烘干，打通坡缕石的内部通道，暴露出更多的内表面和活性基团，避免高温烘干有效控制成品性能，批量生产品质更易控制。

进一步地，所述重金属钝化材料按重量份数计由以下组份组成：坡缕石80份，生石灰20份。

进一步地，所述重金属钝化材料按重量份数计由以下组份组成：坡缕石66份，生石灰34份。