改性造纸污泥土壤重金属钝化剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种重金属吸附剂的制备方法，属于环境保护中±壤重金属污染治理 领域，具体说是一种改性造纸污泥±壤重金属纯化剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 长期矿产资源开发、工业发展及农业生产等人类活动使得重金属在±壤中不断 累积，造成严重的重金属污染。根据中国地质调查局发布的《中国耕地地球化学调查报告 (2015年）》，我国重金属中-重度污染比例占2. 5%，达3488万亩；轻微-轻度污染比例占 5. 7%，达7899万亩。重金属污染不能被生物降解，不仅对动植物造成较大危害，而且还可 W通过食物链的传递不断富集，最终影响人类的自身健康。近年来，众多重金属污染事件的 披露，例如2013年湖南的儒大米事件、2014年广西大新县重金属污染事件等，让我们更清 晰地看到±壤重金属污染的强度和广度，若不能得到及时有效地修复重金属污染±壤，将 对环境造成持久、深远的影响。因此，修复重金属污染±壤迫在眉睫。目前，常用的±壤重 金属修复方法主要有物理修复、化学修复和生物修复Ξ种方法：物理修复方法包括客上、换 ±、深耕翻±及热解析等，化学修复方法包括纯化修复、±壤淋洗等方法，生物修复方法包 括动物修复、植物修复及微生物修复。其中，纯化修复重金属污染±壤具有成本低、见效快、 易实施的特点，能很好地满足目前我国重金属污染±壤修复的条件要求。
[0003] 造纸污泥是工业污泥的一种，是制浆造纸废水处理的副产物。据统计，我国每年 产生造纸污泥达2000万吨。造纸污泥具有成分复杂、含水率高、处理难度大的特点，目前， 企业多采用填埋、露天堆放及焚烧的方式进行处理，资源利用率低，不同程度地造成了环境 污染，不符合可持续发展的理念及"十二五"规划中要求"轻纺业要强化环保"与"推进大宗 工业固体废弃物的资源化利用"的要求，因此，造纸污泥的资源化利用成为了亟需解决的问 题。造纸污泥中含有50%~65%的有机物，主要含有纤维素、半纤维素、木质素等高分子有 机物和填料凝聚剂等，因此，造纸污泥对重金属具有一定的吸附能力。其中，纤维素、半纤维 素和木质素的结构上均含有径基基团，可W通过它W化学键合的方式，利用将一些具有特 定功能的基团联接在它们结构上，增强其重金属的吸附能力，并应用于±壤中，制备重金属 污染±壤纯化剂。但目前尚未见有通过改性造纸污泥制备±壤重金属纯化剂的相关报道。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题提供一种改性造纸污泥±壤重金属纯化剂的制备方 法，它W改性造纸污泥为原料制备重金属污染±壤纯化剂，该方法有效回收利用废弃资源， 具有成本低廉、操作简单、效果好、不会造成二次污染的优点。 阳〇化]本发明W如下技术方案解决上述技术问题：
[0006] 本发明改性造纸污泥±壤重金属纯化剂的制备方法，包括W下步骤：
[0007] 第一步，造纸污泥经沉淀，除去上清液后，将沉淀物在55°C下烘干至含水率为5% W下，研磨过60目筛，得到造纸污泥粉末，
[0008] 第二步，向上述造纸污泥粉末中加入适量预处理药剂，持续揽拌1小时，
[0009] 第Ξ步，加入琉基改性药剂或二硫化碳进行改性，琉基改性药剂需配成质量浓度 为10%的溶液，并保持反应溫度在30-80°C下持续揽拌反应1-8小时，
[0010] 第四步，反应结束后，抽滤，经95%乙醇洗涂3-4次，再用去离子水洗涂3-4次，在 50°C下烘干至恒重后，研磨过100目筛，即得改性造纸污泥纯化剂。 W11] 制备步骤第二步中所述造纸污泥粉末与预处理药剂的固液比为Ig: 10-100血。
[0012] 制备步骤第二步中所述预处理药剂为5-20%的化0H溶液，或0. 5-20g/L高儘 酸钟溶液，或芬顿试剂溶液中的一种或几种，所述芬顿试剂溶液中Fe2+和Η2化的摩尔比为 1:10-200,抑为 3-4。
[0013] 制备步骤第二步中所述琉基改性药剂为3-琉丙基二甲氧基硅烷、3-琉丙基二乙 氧基硅烷、琉基乙酸、琉基乙酸甲醋中的一种或几种。
[0014] 制备步骤第Ξ步中所述造纸污泥粉末与琉基改性药剂质量比为1 : 0.125-1，造 纸污泥粉末与二硫化碳质量比为1 : 0.1575-1.575。
[0015] 本发明改性造纸污泥±壤重金属纯化剂的制备方法，与现有技术相比，具有W下 优点：
[0016] (1)通过接枝共聚或黄化反应将琉基联接到造纸污泥中纤维素、半纤维素、木质素 等高分子有机物结构上，增强其重金属的吸附能力，应用于±壤中，可对污染±壤中重金属 污染±壤有良好的纯化效果。
[0017](2)所用原料为造纸污泥，来源广泛，且能有效回收利用废弃资源，减少造纸污泥 对环境的二次污染，变废为宝，提高造纸污泥的附加值。
[0018] (3)所制得的纯化剂为成本低廉、对环境无毒害作用的友好型纯化剂。
[0019] (4)造纸污泥改性步骤简单、条件溫和、易于操作。
【具体实施方式】W20] 实施例一
[0021] 改性造纸污泥±壤重金属纯化剂的制备方法，按如下操作步骤：
[0022] (1)造纸污泥经沉淀，除去上清液后，将沉淀物在55°C下烘至含水率为5%，研磨 过60目筛，备用；
[0023] (2)取上述4g造纸污泥粉末置于烧杯中，按固液比为lg:50血加入质量浓度为 10%的化0H溶液，持续揽拌1小时；
[0024] (3)在上述混合物中，加入20血质量浓度为10%的3-琉丙基Ξ甲氧基硅烷溶液 进行改性，在3(TC水浴中持续揽拌8小时； 阳0巧](4)反应结束后，抽滤，经体积浓度为95 %的乙醇洗涂3次，再用去离子水洗涂3 次，在50°C下烘干至恒重后，研磨过100目筛，即得本发明产品纯化剂。 W26] 实施例二
[0027] 改性造纸污泥±壤重金属纯化剂的制备方法，按如下操作步骤：
[0028] (1)造纸污泥经沉淀，除去上清液后，将沉淀物在55°C下烘至含水率为4%，研磨 过60目筛，备用；
[0029]似取上述4g造纸污泥粉末置于烧杯中，按固液比为Ig:10血加入质量浓度为 20%的化OH溶液，持续揽拌1小时；
[0030] 做在上述混合物中，加入40血质量浓度为10%的琉基乙酸溶液进行改性，在 50°C水浴中持续揽拌4小时；
[0031] (4)反应结束后，抽滤，经体积浓度为95%的乙醇洗涂4次，再用去离子水洗涂4 次，在50°C下烘干至恒重后，研磨过100目筛，即得本发明产品纯化剂。 阳0巧 实施例S
[0033] 改性造纸污泥±壤重金属纯化剂的制备方法，按如下操作步骤：
[0034] (1)造纸污泥经沉淀，除去上清液后，将沉淀物在55°C下烘至含水率为5%，研磨 过60目筛，备用；
[00对 似取上述4g造纸污泥粉末置于烧杯中，按固液比为Ig: 100血加入质量浓度为 5%的化0H溶液，持续揽拌1小时；
[0036] (3)在上述混合物中，加入5mL质量浓度为10%的琉基乙酸甲醋溶液进行改性，在 80°C水浴中持续揽拌1小时；
[0037] (4)反应结束后，抽滤，经体积浓度为95%的乙醇洗涂3次，再用去离子水洗涂4 次，在50°C下烘干至恒重后，研磨过100目筛，即得本发明产品纯化剂。 阳0測实施例四
[0039] 改性造纸污泥±壤重金属纯化剂的制备方法，按如下操作步骤：
[0040] (1)造纸污泥经沉淀，除去上清液后，将沉淀物在55°c下烘干至含水率为3%，研 磨过60目筛，备用；
[0041] (2)取上述4g造纸污泥粉末置于烧杯中，按固液比为lg:80血加入5g/L高儘酸钟 溶液，持续揽拌1小时； 阳0创 做在上述混合物中，加入30血质量浓度为10%的3-琉丙基立乙氧基硅烷溶液 进行改性，在50°C水浴中持续揽拌4小时；
[00创 （4)反应结束后，抽滤，经体积浓度为95%的乙醇洗涂4次，再用去离子水洗涂4 次，在50°C下烘干至恒重后，研磨过100目筛，即得本发明产品纯化剂。
[0044] 实施例五
[0045] 改性造纸污泥±壤重金属纯化剂的制备方法，按如下操作步骤：
[0046] (1)造纸污泥经沉淀，除去上清液后，将沉淀物在55°C下烘干至含水率为2%，研 磨过60目筛，备用；
[0047] (2)取上述造纸污泥粉末置于烧杯中，按固液比为lg:100血加入0. 5g/L高儘酸钟 溶液，持续揽拌1小时； W48] 做在上述混合物中，加入10血质量浓度为10%的琉基乙酸甲醋溶液和10血质 量浓度为10%的琉基乙酸溶液进行改性，在30°c水浴中持续揽拌8小时；
[0049] (4)反应结束后，抽滤，经体积浓度为95%的乙醇洗涂3次，再用去离子水洗涂3 次，在50°C下烘干至恒重后，研磨过100目筛，即得本发明产品纯化剂。
[0050] 实施例六
[0051] 改性造纸污泥±壤重金属纯化剂的制备方法，按如下操作步骤：
[0052] (