一种凹凸棒基土壤重金属修复剂的制作方法
【技术领域】
[0002] 本发明属于环境污染治理技术领域，具体设及利用凹凸棒制备重金属污染±壤的 修复剂。
【背景技术】
[0003] 随着现代工农业的快速发展，我国工业和农业用地的±壤重金属污染问题越来越 严重。目前我国受Cd、As、化、化等重金属污染的耕地面积近2000万公顷，约占总耕地面 积的1/5。由于重金属污染具有长期性、普遍性、隐蔽性和难自然消解性等特点，治理重金属 污染±壤仍是当今世界的一大难题。±壤重金属污染会通过水体、大气和食物链循环进入 动物和人体，从而危害人畜的健康，引发癌症或慢性疾病等。越来越严重的±壤重金属污染 还会导致农作物减产或绝收。
[0004] 目前±壤重金属污染治理方法主要分为工程修复和生物修复。每种方法都存在一 定的优缺点。工程修复重金属污染±壤，具有效果彻底、稳定等优点，但工程量大、治理费用 高、易引起±壤肥力减弱。生物修复措施实施较简便、投资较少、对环境扰动少，但治理效率 低，主要表现在已经生产利用的超积累植物通常都矮小、生物量低、生长缓慢且周期长，难 W达到修复目标。如果使用特定微生物修复重金属污染上壤，存在微生物抗性差、难W很快 适应，在±壤环境中的移动性能差，易受污染物毒性效应的抑制等缺点。
[0005] 在近几年公开的专利申请文件中，有利用植物浆液作为修复剂的方法，如申请号 为200610022669. 6(公开号为CN1974032A)的申请文件公开了一种名称为"一种修复矿山± 壤和污泥重金属污染的方法"的技术方案，该技术方案是在污染±壤中种植秀疮花W达到 修复±壤的目的；还有类似的利用种植多种植物来达到修复多种重金属污染±壤目的的， 例如，申请号为200710070571 (公开号为CN101116864A)的申请文件公开了一种名为"福 锋铅铜复合污染±壤的植物系统修复方法"的技术方案，就是采用在被福、锋、铅、铜复合污 染的±壤间作东南景天和海洲香蕾，通过东南景天根系对福、锋、铅的吸收，海洲香蕾对铜 的吸收，定期收割东南景天和海洲香蕾。运一类方法除了生长缓慢且周期长(需要植物种植 生长收获期及后续处理)，还存在超积累植物通常都矮小、生物量低，且不能治理多种重金 属污染，不能治理重污染±壤。
[0006] 另外，申请号为200510031863 (公开号为CN1714955A)的申请文件公开了一种名 称为"重金属污染±壤阴极酸化电动力修复方法"，其主要将污染±壤加一定量的水，再通 入恒直流电，污染±壤中的重金属在电场的作用下迁移出±壤，虽然能够达到一定的效果， 但难W大面积推广，还可能会对±壤的性质和结构造成破坏。
[0007] 凹凸棒石矿物几乎遍及世界各地，我国甘肃、江苏、安徽等地探明许多凹凸棒±矿 点，产量W江苏叮胎居首位。现已探明甘肃的凹凸棒石储量高达10亿吨W上，点全球储量 的50%W上。虽然我国凹凸棒石的资源储量很大，但是由于发现的较晚，其开发利用水平较 低，加上国家非金属矿加工业基础相对薄弱，可W生产的凹凸棒±产品和其它国家相比还 相当的少，W致于使运种经济意义重大的矿藏的应用还只限于一般的填料，甚至^原±的 形式廉价地出口，造成资源的浪费。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是克服现有重金属污染±壤修复技术和材料的不足之处，提供一种 成本低廉、效果良好、环境友好、应用范围广泛的±壤重金属修复剂。
[0009] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案为： 一种凹凸棒基上壤重金属修复剂，包括如下制备步骤： A、 原矿破碎 将凹凸棒矿石破碎，破碎目数30目-60目； B、 酸化处理 水中加入质量分数98%的浓硫酸配制成摩尔浓度1~3mol/L的硫酸溶液，在步骤A中破 碎的凹凸棒矿石中加入硫酸溶液，酸化处理4小时制成凹凸棒粘±; C、 惊晒筛分 将酸化后的凹凸棒粘±进行惊晒，惊晒使得凹凸棒粘±含水率降至15%，然后进行粉 碎，并进行筛分得到凹凸棒粉，筛网粒度为100-150目； D、 赔烤 将筛分后的凹凸棒粉送入赔烧炉进行赔烧，赔烧溫度控制在300-360°C，赔烧时间 45-120 分钟； E、 ±壤重金属修复 测定±壤中重金属离子的摩尔浓度，将凹凸棒粉溶解于水中制得凹凸棒粉溶液，凹凸 棒粉溶液的摩尔浓度为±壤中重金属离子的摩尔浓度的10~50倍，并将凹凸棒粉溶液倒入 ±壤中吸附重金属离子，凹凸棒粉溶液溫度20~80°C，吸附时间20~80分钟。
[0010] 所述步骤B中水中加入质量分数98%的浓硫酸配制成摩尔浓度2mol/L的硫酸溶 液。
[0011] 所述步骤C中将筛分后的凹凸棒粉送入赔烧炉进行赔烧，赔烧溫度控制在360°C， 赔烧时间60分钟； 所述凹凸棒粉送入造粒机进行造粒处理，粒径为2. 5~3. 5毫米。将颗粒进行包装便 于销售和运输。
[0012] 所述步骤E中将凹凸棒粉溶液倒入±壤中吸附重金属离子，凹凸棒粉溶液溫度 80°C，吸附时间20分钟。
[0013] 所述步骤E中凹凸棒粉溶液重加入脱硫剂石灰石，根据凹凸棒粉溶液体积脱硫剂 石灰石添加量为2~8g/L。
[0014] 本发明的有益效果为： 本发明所用的凹凸棒（attapulgite)又名坡缕石（palygorskite)，是指W凹凸棒石为 主要组成部分的一种具有独特的层链状结构的含水富儀娃酸盐粘±矿物，其在尺寸、形状 和结构构造上都与纳米碳管十分相似，棒晶直径仅十几至几十纳米，非常细腻，是天然纳米 非金属矿物材料。该矿种呈上状、致密块状，产于沉积岩和风化壳中，颜色呈白色、灰白色、 青灰色、灰绿色或弱丝絹光，±质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状，吸水性强； 湿时具粘性和可塑性，干燥后收缩小，水浸泡崩散，悬浮液遇电解质不絮凝沉淀。其具有纳 米材料的属性，在尺寸、形状和结构构造上都与纳米碳管十分相似，是具有纳米通道结构的 天然纳米结构矿物材料。由于它们具有很强的胶体性能、吸附性能、流变性能、催化性能，W 及非常大的比表面积和一定的阳离子交换性能，因此广泛用作吸附剂、催化剂载体和抗菌 剂载体等。另外，凹凸棒石还被广泛应用于环境保护、高科农业、生命健康保障等诸多领域。 该矿种富含生命必需的舰、砸、铁、销、娃、巧、儀、钟等多种微量元素。因此，凹凸棒石是世界 上除智利舰硝石之外，另一例仅有的富含舰的固体矿物。凹凸棒石的含娃量达到40%W上， 同时它具有胶体性能，流变性能、催化性能、吸附性能、阳离子交换性能、分散性能和膨胀性 能，能够通过加速营养成分的渗透和扩展，使其农作物所需的营养元素吸收大大提高。
[0015] ±壤中重金属污染的环境风险主要是由其赋存的化学形态决定的。重金属的迁移 性、生物有效性及生物毒性均与重金属的赋存形