一种改性凹凸棒的制备方法及以改性凹凸棒为主要原料制备土壤改良剂的方法_2

文档序号:8956799阅读:来源:国知局
量 分数为40 %~60%,猜杆质量分数为40 %~60%,有益菌添加量为凹凸棒和猜杆总质量的 0? 2%~1% ;
[0045] (3)将改性的凹凸棒、有益菌菌种和粉碎后的秸杆混合均匀,再添加适量的水,使 混合物的含水率为30%~50%,然后在温度为50~70°C下发酵,发酵过程中每隔0. 5~ Ih进行机械翻动,发酵7~10天,制得土壤改良剂产品;
[0046] 所述的步骤(2)中的改性的凹凸棒的制备方法为:
[0047] (a)将凹凸棒放置在容器中,然后在容器中加入1~4mol/l盐酸,其中盐酸:凹凸 棒的比例为3:1~5:1 (ml: g);
[0048] (b)将上述浸泡于盐酸中的凹凸棒置于微波场中微波活化15~30min,微波功率 为30~50w ;
[0049] (c)将上述经酸化及微波活化过的凹凸棒装入淋洗装置,用水淋洗至洗涤水pH = 6~7 ;
[0050] (d)在真空度为0. 05~0.0 SMPa条件下抽滤上述已洗涤过的凹凸棒;
[0051] (e)将上述抽滤得到的凹凸棒于100_200°C下烘干、研磨并过100~300目筛子, 得到改性的凹凸棒产品。
[0052] 微波酸化改性的凹凸棒对重金属离子的吸附能力大大提高,其原因在于:
[0053] a.凹凸棒经酸浸泡后,凹凸棒内部四面体与八面体部分溶解,孔数目增加,比表面 积增大,吸附性能增强;
[0054] b.凹凸棒孔道内含有杂质如碳酸盐等,经酸化处理可以去除分布在孔道内的杂 质,使孔道疏通;
[0055] c.由于凹凸棒的阳离子可交换性,半径较小的H+置换出层间部分K+,Na+,Ca2+, Mg2+等离子,增大孔容积。
[0056] 实施例1
[0057] 制备改性凹凸棒,具体步骤为:
[0058] (a)取20g凹凸棒粉于烧杯中,加入60mL_lmol/l的盐酸;
[0059] (b)将上述浸泡于盐酸中的凹凸棒置于微波场中微波活化15min,微波功率为 30w ;
[0060] (c)将上述经酸化及微波活化过的凹凸棒装入淋洗装置,用水淋洗至洗涤水pH = 7 ;
[0061] (d)在真空度为0. 05MPa条件下抽滤上述已洗涤过的凹凸棒;
[0062] (e)将上述抽滤得到的凹凸棒于KKTC下烘干、研磨并过100目筛子,得到微波酸 化改性的凹凸棒。
[0063] 取污染土壤,测试污染土壤中重金属含量:Cd-16. 2mg/kg、Cu-191. 3mg/kg、 Hg_3. 6mg/kg、Cr-340. 7mg/kg、Zn-386. 5mg/kg、As_56. 9mg/kg、Pb-412. 2mg/kg。
[0064] 将上述制备的改性凹凸棒与污染土壤混合对土壤重金属的钝化效果检测进行,具 体步骤如下:
[0065] 称取3份质量均为Ikg的上述污染土壤,标记为A、B、C。C为空白的污染土壤。向 A、B中分别加入IOg未改性凹凸棒粉和IOg本实施中改性的凹凸棒产品,将上述两种凹凸 棒和土壤分别混合均匀,淋入适量的水,保证土壤含水率为25%~40%。另外,C中也淋入 等量的水。保持30天,30天后测土壤重金属浸出量,测量结果见下表:
[0066]
[0067] 从上表可以看出:未改性的和经微波酸化改性的凹凸棒均对土壤中重金属有钝化 效果,但是经微波酸化改性过的凹凸棒由于孔数目增加,表面积增大,吸附能力增强,所以 它对重金属的钝化效果优于未改性的凹凸棒。
[0068] 采用本实施制备的改性凹凸棒为主要原料制备土壤改良剂,它包括以下步骤:
[0069] (1)将干燥的农作物秸杆粉碎;
[0070] (2)将改性的凹凸棒和有益菌菌种添加到粉碎后的秸杆中,其中改性凹凸棒质量 分数为40%,秸杆质量分数为60%,有益菌添加量为凹凸棒和秸杆总质量的0. 2% ;
[0071] (3)将改性的凹凸棒、有益菌菌种和粉碎后的秸杆混合均匀,淋入适量的水,使上 述混合物的含水量为30%,然后在温度为50°C下发酵,发酵过程中每隔Ih进行机械翻动, 发酵7天,制得土壤改良剂产品。
[0072] 本土壤改良剂产品经大面积试验,瓜果菜等经济作物增产20%左右,农作物产品 的营养品质、外观品质、商品品质提尚1个等级。果品中维生素C含量提尚20%,可溶性糖 提高1一2度。生产的农产品均可达到国家绿色食品、有机食品检验标准。且瓜果菜等经济 作物种植过程中,化肥使用量减少约10%。
[0073] 实施例2
[0074] 制备改性凹凸棒,具体步骤为:
[0075] (a)取60g凹凸棒粉于烧杯中,加入180mL_2mol/l的盐酸,;
[0076] (b)将上述浸泡于盐酸中的凹凸棒置于微波场中微波活化20min,微波功率为 40w ;
[0077] (c)将上述经酸化及微波活化过的凹凸棒装入淋洗装置,用水淋洗至洗涤水pH = 6 ;
[0078] (d)在真空度为0. 06MPa条件下抽滤上述已洗涤过的凹凸棒;
[0079] (e)将上述抽滤得到的凹凸棒于150°C下烘干、研磨并过150目筛子,得到改性的 凹凸棒。
[0080] 取污染土壤,经测试土壤中重金属含量:Cd-16. 2mg/kg、Cu-191. 3mg/kg、 Hg_3. 6mg/kg、Cr-340. 7mg/kg、Zn-386. 5mg/kg、As_56. 9mg/kg、Pb-412. 2mg/kg。
[0081] 将上述制备的改性凹凸棒与污染土壤混合对土壤重金属的钝化效果检测进行,具 体步骤如下:
[0082] 称取质量均为Ikg的上述污染土壤1份,标记为D。向D中加入50g上述所得的凹凸 棒产品,将污染土壤与上述凹凸棒产品混合均匀,淋入适量的水,保证土壤含水率为25%~ 40%。保持30天,30天后测土壤重金属浸出量,测量结果见下表:
[0083]
[0084] 从上表可以看出:与用lmol/L盐酸钝化的凹凸棒相比,由于经2mol/L盐酸钝化的 凹凸棒孔数目更多、比表面积更大、吸附能力更强,因而对重金属的钝化能力也更佳。
[0085] 采用本实施制备的改性凹凸棒为主要原料制备土壤改良剂,它包括以下步骤:
[0086] (1)将干燥的农作物秸杆粉碎;
[0087] (2)将改性的凹凸棒和有益菌菌种添加到粉碎后的秸杆中,其中改性凹凸棒质量 分数为50%,猜杆质量分数为50%,有益菌添加量为凹凸棒和猜杆总质量的0. 6% ;
[0088] (3)将改性的凹凸棒、有益菌菌种和粉碎后的秸杆混合均匀,淋入适量的水,使上 述混合物含水量为35%,然后在温度为60°C下发酵,发酵过程中每隔0. 5h进行机械翻动, 发酵8天,制得土壤改良剂产品。
[0089] 本土壤改良剂产品经大面积试验,瓜果菜等经济作物增产30%左右,农作物产品 的营养品质、外观品质、商品品质提尚1个等级。果品中维生素C含量提尚20%,可溶性糖 提高1一2度。生产的农产品均可达到国家绿色食品、有机食品检验标准。且瓜果菜等经济 作物种植过程中,化肥使用量减少约14%。
[0090] 实施例3
[0091] 制备改性凹凸棒,具体步骤为:
[0092] (a)取120g凹凸棒粉于烧杯中,加入480mL_3mol/l的盐酸;
[0093] (b)将上述浸泡于盐酸中的凹凸棒置于微波场中微波活化30min,微波功率为 45w;
[0094] (c)将上述经酸化及微波活化过的凹凸棒装入淋洗装置,用水淋洗至洗涤水pH = 6. 5 ;
[0095] (d)在真空度为0.0 SMPa条件下抽滤上述已洗涤过的凹凸棒;
[0096] (e)将上述抽滤得到的凹凸棒于150°C下烘干、研磨并过200目筛子,得到改性的 凹凸棒。
[0097] 取污染土壤,经测试土壤中重金属含量:Cd-16. 2mg/kg、Cu-191. 3m
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