本发明涉及农业环境保育与修复
技术领域：
，特别涉及一种重金属污染农田土壤调理剂的生产方法。
背景技术：
：土壤是对于人类生存来说是最重要的自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。随着经济的进步和工业的发展，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，造成土壤中活性重金属元素的大大超标，土壤污染特别是农田土壤活性重金属超标，会直接导致栽种在土壤上农作物重金属超标，并可通过食物链的方式进入人体，从而对人体健康带来危害。目前修复重金属污染土壤的方法有物理修复、化学修复、植物修复等，常用的物理化学修复包括土壤淋洗和电动修复、化学固化等，例如加入石灰、磷灰石、沸石等，通过对重金属离子的吸附或(共)沉淀作用改变其在土壤中的存在形态，从而降低其生物有效性和迁移性。植物修复是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理后即可将该种重金属移出土体，达到污染治理与生态修复的目的。目前在实际应用中物理化学法或植物修复法改良重金属污染土地仍存在操作不方便、效果缓慢差，土壤修复成本高、容易使土壤失去肥力和板结等特点。针对上述现象，专利cn104877688b公开了一种改良重金属污染农田土壤的调理剂及制备方法；该发明将处理好的原料生石灰、沸石、海泡石和钙镁磷肥按比例混合均匀，即得产品；该发明的调理剂配方合理，方法易行，操作简单，兼具修复土壤重金属污染和调控土壤酸碱度等多种功能，使污染农田中的有效态镉、铅分别下降了22.4%-31.4%、26.3%-43.5%，同时亦使水稻中的镉、铅含量分别下降了33.2%-38.9%、29.4%-44.6%，土壤ph提高了0.16-0.27，水稻产量提高了3.6%-6.3%；适用于各种被重金属污染和土壤酸化严重的农田土壤；但是该改良重金属污染农田土壤的调理剂不能直接施用于重金属污染农田土壤。因此，研发一种具备土壤修复操作简单、成本低、效果明显、可以长期使用的重金属污染农田土壤调理剂的生产方法是非常有必要的。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是提供一种具备土壤修复操作简单、成本低、效果明显、可以长期使用的重金属污染农田土壤调理剂的生产方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种重金属污染农田土壤调理剂的生产方法，其创新点在于：所述生产方法包括如下步骤：步骤s1：将一定比例的结晶三氯化铝、工业硝酸铝和氢氧化钙混合至全返混旋转液膜反应器，并加入高于各物料的水进行混合；步骤s2：控制转子的转速为4000-5000rpm，使固液两种物料在反应器转子与定子之间的缝隙处充分混合、反应，并停留8-12min，所得成核浆液经出料口排放到晶化反应器中；步骤s3：控制晶化反应器的晶化温度为70-80℃，搅拌反应2.5-4.5h，过滤并反复用去离子水洗涤沉淀物至ph=7-8，最后在80-100℃下干燥14-20h，得到重金属污染农田土壤调理剂。进一步地，所述步骤s1中结晶三氯化铝、工业硝酸铝和氢氧化钙的质量比为1.2:1.6:1。本发明的优点在于：本发明重金属污染农田土壤调理剂的生产方法，通过结晶三氯化铝、工业硝酸铝和氢氧化钙混合经晶化反应，得到的重金属污染农田土壤调理剂直接施用于重金属污染的农田上，可显著降低其上种植的农作物中的重金属含量，并显著提升农作物产量；在进行实验室测试时，本发明公开的重金属污染农田土壤调理剂对镉、铅、铬的去除率均可达99.5％以上。具体实施方式下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。实施例1本实施例重金属污染农田土壤调理剂的生产方法，该生产方法包括如下步骤：步骤s1：将1.2t的结晶三氯化铝、1.6t的工业硝酸铝和1t的氢氧化钙混合至全返混旋转液膜反应器，并加入高于各物料的水进行混合；步骤s2：控制转子的转速为4000rpm，使固液两种物料在反应器转子与定子之间的缝隙处充分混合、反应，并停留12min，所得成核浆液经出料口排放到晶化反应器中；步骤s3：控制晶化反应器的晶化温度为70℃，搅拌反应4.5h，过滤并反复用去离子水洗涤沉淀物至ph=7，最后在80℃下干燥20h，得到重金属污染农田土壤调理剂。实验室测试：分别配制一定浓度的镉离子溶液、铅离子溶液、铬离子溶液200ml，分别用1g本实施例得到的重金属污染农田土壤调理剂吸附1小时，并分别测试最终金属离子的浓度，测试结果如表1所示：表1金属离子吸附前浓度吸附后浓度除去率镉(cd)210.0ppm0.12ppm99.94%铅(pd)200.1ppm0.36ppm99.82%铬(cr)190.5ppm0.02ppm99.98%农田土壤测试：在被重金属污染的稻田中划分出两块同等面积的地块种植水稻，一个地块中播撒本实施例制备的重金属污染农田土壤调理剂做为实验组，施用量为60kg/亩；另一地块中不施用本实施例制备的重金属污染农田土壤调理剂作为对照组，其他的种植条件两者均相同。在水稻丰收后，分别对水稻的产量及水稻中的镉含量进行测试，测试结果如表2所示：表2测试项目水稻中的镉含量相对于对照组的降镉率水稻产量相对于对照组的增产率对照组1.8ppm705kg/亩实验组0.02ppm98.89%802kg/亩13.7%实施例2本实施例重金属污染农田土壤调理剂的生产方法，该生产方法包括如下步骤：步骤s1：将1.2t的结晶三氯化铝、1.6t的工业硝酸铝和1t的氢氧化钙混合至全返混旋转液膜反应器，并加入高于各物料的水进行混合；步骤s2：控制转子的转速为5000rpm，使固液两种物料在反应器转子与定子之间的缝隙处充分混合、反应，并停留8min，所得成核浆液经出料口排放到晶化反应器中；步骤s3：控制晶化反应器的晶化温度为80℃，搅拌反应2.5h，过滤并反复用去离子水洗涤沉淀物至ph=8，最后在100℃下干燥14h，得到重金属污染农田土壤调理剂。实验室测试：分别配制一定浓度的镉离子溶液、铅离子溶液、铬离子溶液200ml，分别用1g本实施例得到的重金属污染农田土壤调理剂吸附1小时，并分别测试最终金属离子的浓度，测试结果如表3所示：表3金属离子吸附前浓度吸附后浓度除去率镉(cd)210.0ppm0.12ppm99.94%铅(pd)200.1ppm0.33ppm99.84%铬(cr)190.5ppm0.02ppm99.98%农田土壤测试：在被重金属污染的稻田中划分出两块同等面积的地块种植水稻，一个地块中播撒本实施例制备的重金属污染农田土壤调理剂做为实验组，施用量为60kg/亩；另一地块中不施用本实施例制备的重金属污染农田土壤调理剂作为对照组，其他的种植条件两者均相同。在水稻丰收后，分别对水稻的产量及水稻中的镉含量进行测试，测试结果如表4所示：表4测试项目水稻中的镉含量相对于对照组的降镉率水稻产量相对于对照组的增产率对照组2.4ppm542kg/亩实验组0.04ppm98.33%610kg/亩12.5%实施例3本实施例重金属污染农田土壤调理剂的生产方法，该生产方法包括如下步骤：步骤s1：将1.2t的结晶三氯化铝、1.6t的工业硝酸铝和1t的氢氧化钙混合至全返混旋转液膜反应器，并加入高于各物料的水进行混合；步骤s2：控制转子的转速为4500rpm，使固液两种物料在反应器转子与定子之间的缝隙处充分混合、反应，并停留10min，所得成核浆液经出料口排放到晶化反应器中；步骤s3：控制晶化反应器的晶化温度为75℃，搅拌反应3.5h，过滤并反复用去离子水洗涤沉淀物至ph=7，最后在90℃下干燥17h，得到重金属污染农田土壤调理剂。实验室测试：分别配制一定浓度的镉离子溶液、铅离子溶液、铬离子溶液200ml，分别用1g本实施例得到的重金属污染农田土壤调理剂吸附1小时，并分别测试最终金属离子的浓度，测试结果如表5所示：表5金属离子吸附前浓度吸附后浓度除去率镉(cd)210.0ppm0.12ppm99.94%铅(pd)200.1ppm0.39ppm99.81%铬(cr)190.5ppm0.02ppm99.98%农田土壤测试：在被重金属污染的稻田中划分出两块同等面积的地块种植水稻，一个地块中播撒本实施例制备的重金属污染农田土壤调理剂做为实验组，施用量为60kg/亩；另一地块中不施用本实施例制备的重金属污染农田土壤调理剂作为对照组，其他的种植条件两者均相同。在水稻丰收后，分别对水稻的产量及水稻中的镉含量进行测试，测试结果如表6所示：表6测试项目水稻中的镉含量相对于对照组的降镉率水稻产量相对于对照组的增产率对照组1.53ppm410kg/亩实验组0.03ppm98.04%489kg/亩19.3%以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12