[发明专利]一种污染土壤中重金属稳定化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种污染土壤中重金属稳定化材料作为土壤修复剂在土壤修复中的应用，其特征在于，待修复土壤为碱性土壤，所述应用具体是将污染土壤中重金属稳定化材料的悬浊液加入待修复土壤，搅拌混合均匀；然后，将该土壤在空气中放置1～2天后，在缺氧条件下于20～25℃养护4～10天，即可得到修复后的土壤；

该稳定化材料具体为海藻酸钙包覆改性硫化亚铁形成的颗粒，其水合粒径为0.2～21μm，其中，海藻酸钙成分与硫化亚铁成分的质量比为0.4:1～2.3:1，海藻酸钙包裹层的厚度为0.05～10.5μm；

并且，该稳定化材料是按包括以下步骤的制备方法制备得到的：

(1)将硫化钠、海藻酸钠依次溶解于无氧水中，氮气或惰性气体保护下搅拌得到海藻酸钠-硫化钠混合溶液；

(2)将所述步骤(1)得到的海藻酸钠-硫化钠混合溶液利用注射器，在氮气或惰性气体保护下，通过内径为0.5～1mm的针头，以5～6mL/min速度逐滴加入到以200～500rpm转速持续搅拌的硫化亚铁溶液中，从而得到混合溶液；其中，在滴加过程中，针头针尖距离溶液液面高度为3～13cm；

(3)将氯化钙粉末加入至在氮气或惰性气体保护并持续搅拌状态下的所述步骤(2)得到的所述混合溶液中，氮气或惰性气体保护下继续搅拌12～18h，即可得到稳定化材料的悬浊液，所述稳定化材料为海藻酸钙包覆改性硫化亚铁形成的颗粒。

2.如权利要求1所述应用，其特征在于，所述缺氧条件是通过覆盖塑料薄膜实现的。

3.如权利要求1所述应用，其特征在于，所述悬浊液中，硫化亚铁成分对应的浓度为2.8～5.3g/L。

4.如权利要求1所述应用，其特征在于，所述悬浊液的加入量满足：所述悬浊液含有的硫化亚铁成分的物质的量等于所述待修复土壤中可交换态和碳酸盐结合态阳离子型重金属总物质的量的2倍与所述待修复土壤中可还原锰的物质的量之和。

5.如权利要求1所述应用，其特征在于，重金属元素为铅元素、锌元素、镉元素、铜元素和砷元素中的至少一者。

6.如权利要求1所述应用，其特征在于，所述搅拌具体是采用叶片搅拌器搅拌，搅拌速度为50～100rpm，搅拌时间为5～60min。

7.如权利要求1所述应用，其特征在于，所述步骤(1)中，所述硫化钠为九水合硫化钠；所述海藻酸钠-硫化钠混合溶液中，九水合硫化钠对应的浓度为19.2～144g/L，海藻酸钠的浓度为5～60g/L；

所述步骤(2)中，所述硫化亚铁溶液是采用七水合硫化亚铁配制得到的，该硫化亚铁溶液中七水合硫化亚铁对应的浓度为9.88～27.8g/L；

所述步骤(2)得到的混合溶液中，对应使用的所述海藻酸钠-硫化钠混合溶液与所述硫化亚铁溶液的体积之比为1:9～4:6；

所述步骤(3)中，以无水氯化钙计，所述氯化钙粉末与所述步骤(1)中使用的所述海藻酸钠的质量比为0.8:1～1.5:1。

8.如权利要求1所述应用，其特征在于，所述步骤(1)至所述步骤(3)中，所述搅拌均为磁力搅拌，搅拌转速为200～500rpm。