一種用于電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅的可滲透反應(yīng)材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅的可滲透反應(yīng)材料的制備方法，屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]值物提煉后產(chǎn)生的礦渣卻引發(fā)一系列的環(huán)境問題，其中，重金屬污染以其隱蔽性、長(zhǎng)期性和不可逆性已越來越受到人們的關(guān)注。而電動(dòng)修復(fù)是去除土壤中重金屬的新型技術(shù)，其基本原理是在污染土壤兩端施加直流電壓，形成電場(chǎng)，并添加酸性陽(yáng)極工作液，促進(jìn)重金屬在土壤中的解吸及迀移，并在陰極附近的可滲透反應(yīng)材料上面沉淀、富集。
[0003]在電動(dòng)修復(fù)過程中，由于電場(chǎng)的作用，氫氧根離子會(huì)向陽(yáng)極迀移，會(huì)與向陰極迀移的金屬離子形成氫氧化物沉淀而沉淀物則會(huì)停止迀移，并且還會(huì)堵塞土壤孔隙，造成電流以及電導(dǎo)率降低，從而降低修復(fù)效率。
[0004]目前現(xiàn)有的技術(shù)中有對(duì)人造沸石研磨后直接用磷酸酸化的方法，而對(duì)于本發(fā)明中對(duì)天然沸石的酸化前處理，可以清除沸石孔穴和孔道的有機(jī)物以及雜質(zhì)，提高其吸附性和離子交換性，再通過與特定比例的酸化活性炭混合，其吸附能力與PH的緩沖能力更好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本發(fā)明提供一種用于電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅的可滲透反應(yīng)材料的制備方法。該方法制備得到的可滲透反應(yīng)材料用于電動(dòng)修復(fù)過程中能有效緩解氫氧根向陽(yáng)極迀移，從而使重金屬離子在陰極附近富集，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0006]—種用于電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅的可滲透反應(yīng)材料的制備方法，其具體步驟如下:
首先將天然斜發(fā)沸石破碎至粒度為20?40目，用去離子水洗滌后去除雜質(zhì)后，置于90?110°C干燥箱中烘干后，將烘干后的天然斜發(fā)沸石以升溫速率為8?12°C /min至溫度為400?500°C焙燒3?5h，將焙燒后的天然斜發(fā)沸石用球磨機(jī)磨碎至粒度為60?80目，然后按照沸石與活性炭質(zhì)量比為2:1加入60?80目活性炭混合得到混合物，將混合物按照液固比為1:1?4: lml/g加入到磷酸溶液中攪拌4?5h得到混合溶液，將混合溶液置于50?60°C下蒸干即能制備得到用于電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅的可滲透反應(yīng)材料。
[0007]所述磷酸溶液的濃度為5wt.%?20wt.%。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明制備的可滲透反應(yīng)材料，有較大的比表面積，較好的吸附能力和離子交換能力，對(duì)PH的變化有較好的緩沖作用，其操作簡(jiǎn)單，成本低，制得的材料對(duì)電動(dòng)修復(fù)中銅的去除及PH的緩沖作用效果好。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的可滲透反應(yīng)材料電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅去除效率示意圖；
圖2是本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)制備得到的可滲透反應(yīng)材料電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅去除效率不意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例2制備得到的可滲透反應(yīng)材料電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅去除效率不意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的可滲透反應(yīng)材料電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅去除效率不意圖；
圖5是本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的可滲透反應(yīng)材料電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅去除效率示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0011]實(shí)施例1
該用于電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅的可滲透反應(yīng)材料的制備方法，其具體步驟如下:首先將天然斜發(fā)沸石破碎至粒度為20?40目，用去離子水洗滌3次后去除雜質(zhì)后，置于100°C干燥箱中烘干后，將烘干后的天然斜發(fā)沸石以升溫速率為10°C /min至溫度為450°C焙燒4h，將焙燒后的天然斜發(fā)沸石用球磨機(jī)磨碎至粒度為60?80目，然后按照沸石與活性炭質(zhì)量比為2:1加入60?80目活性炭混合得到混合物，將混合物按照液固比為3: lml/g加入到磷酸溶液中攪拌4.5h得到混合溶液，將混合溶液置于60°C下蒸干即能制備得到用于電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅的可滲透反應(yīng)材料，其中磷酸溶液的濃度為15wt.%。
[0012]將該實(shí)施例1制備得到的可滲透反應(yīng)材料用于電動(dòng)修復(fù)過程中，將礦區(qū)土壤中銅置于20*5*7cm的有機(jī)玻璃修復(fù)槽中，在靠近陰極一側(cè)添加實(shí)施例1制備得到的可滲透反應(yīng)材料20g，以石墨為陰極和陽(yáng)極，陽(yáng)極室添加0.lmol/L檸檬酸溶液，陰極室添加0.lmol/L氯化鉀溶液，電極兩端施加20V直流電，通電時(shí)間為7天，電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅去除效率示意圖如圖1所示。
[0013]對(duì)比試驗(yàn)
將天然斜發(fā)沸石按照液固比為3:lml/g加入到磷酸溶液中(磷酸溶液的濃度為15wt.%)攪拌4.5h得到混合溶液，將混合溶液置于60°C下蒸干即能制備得現(xiàn)有技術(shù)的可滲透反應(yīng)材料，將現(xiàn)有技術(shù)的可滲透反應(yīng)材料用于電動(dòng)修復(fù)過程，將礦區(qū)土壤中銅置于20*5*7cm的有機(jī)玻璃修復(fù)槽中，在靠近陰極一側(cè)添加實(shí)施例1制備得到的可滲透反應(yīng)材料20g，以石墨為陰極和陽(yáng)極，陽(yáng)極室添加0.lmol/L檸檬酸溶液，陰極室添加0.lmol/L氯化鉀溶液，電極兩端施加20V直流電，通電時(shí)間為7天，電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅去除效率示意圖如圖2所示。
[0014]圖1和2中，C為電動(dòng)修復(fù)后土壤中的銅含量，C。為土壤中原始銅含量，由圖1可知，本實(shí)施例制備得到的可滲透反應(yīng)材料在陽(yáng)極附近的礦渣銅去除率在60%以上，在距陽(yáng)極10?14cm處，銅開始富集(圖中橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)化距離，實(shí)驗(yàn)采用長(zhǎng)20cm實(shí)驗(yàn)槽，因此富集區(qū)域?yàn)?0*0.5?20*0.7即距陽(yáng)極10?14cm處，銅開始富集，后面圖例算法與此一致)，有效修復(fù)距離較長(zhǎng)，由圖2可知，現(xiàn)有技術(shù)的可滲透反應(yīng)材料在電動(dòng)修復(fù)過程中，在陽(yáng)極附近的銅去除率僅有30%，銅在距陽(yáng)極8厘米左右就開始富集，修復(fù)距離短。
[0015]實(shí)施例2
該用于電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅的可滲透反應(yīng)材料的制備方法，其具體步驟如下:首先將天然斜發(fā)沸石破碎至粒度為20?40目，用去離子水洗滌4次后去除雜質(zhì)后，置于100°C干燥箱中烘干后，將烘干后的天然斜發(fā)沸石以升溫速率為10°C /min至溫度為500°C焙燒3h，將焙燒后的天然斜發(fā)沸石用球磨機(jī)磨碎至粒度為60?80目，然后按照沸石與活性炭質(zhì)量比為2:1加入60?80目活性炭混合得到混合物，將混合物按照液固比為4: lml/g加入到磷酸溶液中攪拌5h得到混合溶液，將混合溶液置于60°C下蒸干即能制備得到用于電動(dòng)修復(fù)去除礦區(qū)土壤中銅的可滲透反應(yīng)材料，其中磷酸溶液的濃度為20wt.%。
[0016]將該實(shí)施例2制備得到的可滲透反應(yīng)材料用于電動(dòng)修復(fù)過程中，將礦區(qū)土壤中銅置于20*5*7cm的有機(jī)玻璃修復(fù)槽中，在靠近陰極一側(cè)添加實(shí)施例2制備得到的可滲透反應(yīng)材料25g，以石墨為陰極和陽(yáng)極，陽(yáng)極室添加0.lmol/L