重金屬污染土壤改良用改性礦物組合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種污染±壤改良劑組合物的制備方法，具體設(shè)及一種重金屬污染± 壤改良用改性礦物組合物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] ±壤是人類生存、興國(guó)安邦的戰(zhàn)略資源。隨著工業(yè)化、城市化、農(nóng)業(yè)集約化的快速 發(fā)展，大量未經(jīng)處理的廢棄物向±壤系統(tǒng)轉(zhuǎn)移，并在自然因素的作用下匯集、殘留于±壤環(huán) 境中。據(jù)估計(jì)，我國(guó)受農(nóng)藥、重金屬等污染的±壤面積達(dá)上千萬(wàn)公頃，已對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境質(zhì) 量、食品安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。污染物質(zhì)的種類主要有重金屬、硝酸鹽、 農(nóng)藥及持久性有機(jī)污染物、放射性核素、病原菌/病毒及異型生物質(zhì)等。目前，±壤污染退 化已表現(xiàn)出多源、復(fù)合、量大、面廣、持久、毒害的現(xiàn)代環(huán)境污染特征，正從常量污染物轉(zhuǎn)向 微量持久性毒害污染物，尤其在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展地區(qū)，±壤污染退化的總體現(xiàn)狀已從局部蔓 延到區(qū)域，從城市城郊延伸到鄉(xiāng)村，從單一污染擴(kuò)展到復(fù)合污染，從有毒有害污染發(fā)展至有 毒有害污染與N、P營(yíng)養(yǎng)污染的交叉，形成點(diǎn)源與面源污染共存，生活污染、農(nóng)業(yè)污染和工業(yè) 污染疊加，各種新舊污染與二次污染相互復(fù)合或混合的態(tài)勢(shì)。
[0003] ±壤污染帶來了極其嚴(yán)重的后果；第一，±壤污染使本來就緊張的耕地資源更加 短缺；第二，±壤污染給人民的身體健康帶來極大的威脅；第=，±壤污染給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來 很大的不利影響；第四，±壤污染也是造成其他環(huán)境污染的重要原因；第五，±壤污染中的 污染物具有遷移性和滯留性，有可能繼續(xù)造成新的±地污染；第六、±壤污染嚴(yán)重危及后代 子孫的利益，不利于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，研究污染±壤的改良方法具有重要意 義。目前，對(duì)于重金屬污染±壤的治理，主要通過生物修復(fù)、使用石灰、增施有機(jī)肥、灌水調(diào) 節(jié)±壤抑值、換客±等措施來降低或消除污染，效果也各有優(yōu)劣，比如生物修復(fù)法除重金 屬效果較好，但是生物制劑的前期制造成本高，也制約其應(yīng)用范圍。
[0004] CN103351870A(公開日2013-10-16)公開了一種±壤改良劑，包括W下重量比的 各組分：丙締酷胺-丙締酸鹽共聚交聯(lián)物10-15、丙締酷胺-丙締酸納共聚物20-30、蒙脫石 55-60,并且通過該各組分馨合而成。本±壤改良劑為淡黃色粉末顆粒，其與±壤混合經(jīng)團(tuán) 粒反應(yīng)W及疏水反應(yīng)后形成具有十分疏松的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)±壤，該團(tuán)粒結(jié)構(gòu)±壤具有優(yōu)良的保 月己、保水、透氣的固液氣S相結(jié)構(gòu)，利于植物根系的生長(zhǎng)。
[0005] 雖然上述現(xiàn)有技術(shù)公開了一些重金屬污染±壤的治理和改良方法，能夠滿足一定 的需要，但該些技術(shù)仍存在一定的缺陷；比如重金屬的去除效果不理想，成本高，不適宜大 規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0006] 因此，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中重金屬污染±壤的治理方法存在進(jìn)一步的改進(jìn)和優(yōu)化需 求，該也是該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)和重點(diǎn)之一，更是本發(fā)明得W完成的動(dòng)力和出發(fā)點(diǎn)所 在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的污染±壤改良成本高和重金屬的去除效果不理想的技 術(shù)問題，本發(fā)明人在進(jìn)行了大量的深入研究之后，從而完成了本發(fā)明。
[000引本發(fā)明通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，具體而言，設(shè)及一種重金屬污染上壤改良用改性 礦物組合物的制備方法，包括W下步驟：
[0009] 步驟（1)，將凹凸椿石、胚石、海泡石、沸石、娃藻±分別粗碎和滾篩，將篩下的五種 小顆粒礦物混合均勻，獲得混合礦物，噴灑水至混合礦物，然后擠壓成片狀礦物組合物；
[0010] 步驟（2)，將所述片狀礦物組合物堆放48小時(shí)W上，然后自然曬干至水分重量含 量小于20% ;
[0011] 步驟（3)，將所述水分重量含量小于20%的片狀礦物組合物輸入回轉(zhuǎn)畜進(jìn)行賠 燒，獲得賠燒后的礦物；
[0012] 步驟（4)，將所述賠燒后的礦物和粉煤灰、生石灰進(jìn)行復(fù)配、混勻，獲得混合物；
[0013] 步驟巧），將所述混合物進(jìn)行磨粉，即得±壤改良用改性礦物組合物。
[0014] 優(yōu)選的，步驟（1)中，所述滾篩的孔徑為2-5cm，該范圍包括了歸屬于其中的任何 具體點(diǎn)值，例如2cm、3cm、4cm或5畑1，最優(yōu)選3畑1，也包括了該些具體點(diǎn)值中的任何兩個(gè)點(diǎn)值 所構(gòu)成的范圍，較優(yōu)選3-4畑1。
[0015] 優(yōu)選的，步驟（1)中，所述五種小顆粒礦物中，凹凸椿石；胚石；海泡石；沸石； 娃藻±的重量比為巧-8) : (1-2) : (1-2) : (1-2) : (1-2)，該范圍包括了歸屬于其中的任何具 體點(diǎn)值，例如5 ; 1 ; 1 ; 1 ; 1，6 ; 1 ; 1 ; 1 ; 1，7 ; 1 ; 1 ; 1 ; 1，8 ; 1 ; 1 ; 1 ； 1,5 ； 2 ； 2 ； 2 ； 2,6 ； 2 ； 2 ； 2 ； 2,7 ； 2 ； 2 ； 2 ； 2,8 ； 2 ； 2 ； 2 ； 2, 5 ; 1 ; 2 ; 1 ; 2,6 ; 2 ; 1 ; 2 ; 2,7 ; 1 ; 2 ; 1 ; 2或8 ; 2 ; 1 ; 2 ; 2,最 優(yōu)選6 ; 1 ; 1 ; 1 ; 1，也包括了該些具體點(diǎn)值中的任何兩個(gè)點(diǎn)值所構(gòu)成的范圍，較優(yōu)選 巧-8) ; 1 ; 1 ; 1 ; 1。
[0016] 優(yōu)選的，步驟（1)中，噴灑地下水至混合礦物。
[0017] 優(yōu)選的，步驟（1)中，噴灑水至混合礦物使，混合礦物的水分重量含量為40-50%， 該范圍包括了歸屬于其中的任何具體點(diǎn)值，例如40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、 47 %、48 %、49 %或50 %，最優(yōu)選45 %，也包括了該些具體點(diǎn)值中的任何兩個(gè)點(diǎn)值所構(gòu)成的 范圍，較優(yōu)選43-48%。
[0018] 優(yōu)選的，步驟（1)中，使用S漉機(jī)擠壓成片狀礦物組合物。
[0019] 優(yōu)選的，步驟（1)中，所述片狀礦物組合物的片層厚度為控制l-5mm，該范圍包括 了歸屬于其中的任何具體點(diǎn)值，例如1mm，2mm，3mm，4mm或5mm，最優(yōu)選3mm，也包括了該些具 體點(diǎn)值中的任何兩個(gè)點(diǎn)值所構(gòu)成的范圍，較優(yōu)選2-4mm。
[0020] 優(yōu)選的，步驟（3)中，所述賠燒的溫度為540-560°C，該范圍包括了歸屬于其中的 任何具體點(diǎn)值，例如 540°C、542°C、545°C、547°C、550°C、553°C、555°C、557°C 或 560°C，也包 括了該些具體點(diǎn)值中的任何兩個(gè)點(diǎn)值所構(gòu)成的范圍，較優(yōu)選545-555C。
[0021] 優(yōu)選的，步驟（3)中，所述賠燒的時(shí)間10-20分鐘，該范圍包括了歸屬于其中的任 何具體點(diǎn)值，例如11分鐘、12分鐘、13分鐘、14分鐘、15分鐘、16分鐘、17分鐘、18分鐘、19 分鐘或20分鐘，也包括了該些具體點(diǎn)值中的任何兩個(gè)點(diǎn)值所構(gòu)成的范圍，較優(yōu)選13-18分 鐘。
[0022] 優(yōu)選的，步驟（3)中，所述水分重量含量小于20%的片狀礦物組合物用傳送帶輸 入回轉(zhuǎn)畜。
[002引優(yōu)選的，步驟（4)中，賠燒后的礦物、粉煤灰、生石灰的重量比為 (1-3):(1-3):(1-2)，該范圍包括了歸屬于其中的任何具體點(diǎn)值，例如1 ; 1 ; 1、1 ; 2 ; 2、1 ; 3 ; 1、1 ; 3 ; 2、3 ; 1 ; 1、3 ; 1 ; 2、3 ; 3 ; 1、2 ; 2 ; 1或3 ; 3 ; 2,最優(yōu)選2 ; 2 ; 1，也包括了該些具體點(diǎn)值中的任何兩個(gè)點(diǎn)值所構(gòu)成的范圍，較優(yōu)選 (1-2) : (1-2) : (1-2)。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下；本發(fā)明通過五種礦物原料的選擇W及 粉碎、壓片、賠燒、復(fù)配和磨粉等一系列步驟的綜合優(yōu)化，尤其賠燒環(huán)節(jié)的作用，使得提供的 改良劑組合物一方面通過對(duì)重金屬的吸附、沉淀等作用，改變了重金屬在±壤中的存在狀 態(tài)，降低了重金屬的生物有效性和遷移性；另一方面，通過改善±壤結(jié)構(gòu)，改善了±壤的保 水性和透氣性，有利于促進(jìn)植物生長(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。W下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不W任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進(jìn)。該些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 本實(shí)施例設(shè)及一種重金屬污染±壤改良用改性礦物組合物的制備方法，由W下步 驟組成：
[002引步驟（1)，將凹凸椿石、胚石、海泡石、沸石、娃藻±分別粗碎，孔徑5cm滾篩，將篩 下的五種小顆粒礦物（凹凸椿石；胚石；海泡石；沸石；娃藻±的重量比為6;1;1; 1 ; 1)混合均勻，獲得混合礦物，噴灑地下水至混合礦物，使混合礦物的水分重量含量為 48%，然后使用=漉機(jī)擠壓成片狀礦物組合物（控制片層厚度5mm);
[0029] 步驟（2)，將所述片狀礦物組合堆放48小時(shí)W上，然后自然曬干至水分重量含量 小于20%;
[0030] 步驟（3)，將所述水分重量含量小于20%的片狀礦物組合物用傳送帶輸入回轉(zhuǎn) 畜，控制溫度540°C，進(jìn)行賠燒，停留約13分鐘，獲得賠燒后的礦物；
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