[发明专利]一种磁性修复剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种磁性修复剂及其制备方法和应用。该方法包括以下步骤：(1)将钙基膨润土与溶剂混合，超声分散并搅拌均匀；(2)将步骤(1)所得产物与氢氧化钠混合，然后加入反应当量比为1～2:1～2的三价铁盐和二价铁盐混合溶液；反应后分离固相产物；(3)向步骤(2)所得产物中加入腐植酸，混合并溶解后于60～80℃恒温水浴搅拌；分离清洗后得到固相产物，干燥球磨即可。本发明采用具有很大比表面积的无机非金属材料和有机材料来制备修复剂，能够保证制备得到的修复剂对放射性元素具有优异的吸附效果，同时引入了磁性功能基团，便于放射性元素在吸附后的收集与清除。

技术领域

本发明属于放射性金属吸附技术领域，具体涉及一种磁性修复剂及其制备方法和应用。

背景技术

相比于常规的土壤污染，放射性污染造成的危害更大，历时更久，难以消除。究其原因，在于放射性元素在土壤中迁移速率快(如碘、锝等)，抑或是其自身毒性大(如超铀元素)。因此，需要有针对性地对放射性土壤进行处置，减少土壤中的放射性元素含量，减轻其毒性，或是防止其在土壤中进一步的迁移扩散，造成二次污染。而在减少土壤中放射性元素含量的工作中，往往需要一种或多种修复剂，能够高效地吸附放射性元素，在完成吸附后，亦要便于从土壤中分离出来，从而达到减少土壤中放射性元素的目的。目前，应用较多的方法有淋洗法、生物法以及电动力法等，这些方法主要依靠化学、生物或电力驱动放射性元素向设定的方向富集，从而达到修复目的。

除此之外，依靠磁场进行放射性元素驱动的方法又为放射性污染土的修复提供了一种新思路，而该方法的开展基础就是磁性修复剂的研发与制备。运用该方法开展污染土的修复工作就对磁性修复剂提出了如下要求：

(1)磁性修复剂需要较高的吸附性能，能够较多地吸附土壤中的放射性元素；(2)磁性修复剂应当具有良好的磁性能，磁化强度高，便于用较小的能耗分离放射性元素；(3)磁性修复剂制备过程应当尽量简单，其本身不会对环境造成二次污染。但目前的磁性修复剂在这些方面的功能上均存在一定的不足。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种磁性修复剂及其制备方法和应用，制备得到的磁性修复剂能够有效的对土壤中的放射性元素进行吸附。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种磁性修复剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钙基膨润土与溶剂以重量体积比为1～2:100～150的比例混合，超声分散并搅拌均匀；

(2)将步骤(1)所得产物与氢氧化钠以重量比为2～3:1的比例混合，然后加入反应当量比为1～2:1～2的三价铁盐和二价铁盐混合溶液，并调节pH值为9～11；然后于150～200℃反应10～16h后分离固相产物，洗涤后60～80℃干燥20～30h；

(3)向步骤(2)所得产物中加入为其重量15％～20％的腐植酸，混合并溶解后于60～80℃恒温水浴搅拌1～3h后；分离清洗后得到固相产物，于50～60℃干燥24～30h，再球磨8～10h即可。

进一步地，钙基膨润土与溶剂的重量体积比为2:150。

进一步地，步骤(1)中溶解为去离子水。

进一步地，钙基膨润土为纯度大于95％的钙基膨润土。

进一步地，钙基膨润土优选为产自绵阳三台县的钙基膨润土。

进一步地，三价铁盐和二价铁盐均为可溶性铁盐。

进一步地，三价铁盐和二价铁盐的反应当量为1:1。

进一步地，三价铁盐和二价铁盐分别为FeCl₃和FeCl₂。

进一步地，步骤(1)所得产物与氢氧化钠的重量比为7.6:3。