[发明专利]绿色合成纳米铁络合凹凸棒石制备土壤重金属钝化材料的方法

说明书

本发明公开了绿色合成纳米铁络合凹凸棒石制备土壤重金属钝化材料的方法，1)将凹凸棒石经破碎、粉碎、研磨后制成200目粉末状；2)将粉末状凹凸棒石与绿色合成的纳米铁按一定比例混合，在按照固体与水的质量比为1:10，搅拌速度为500r/min的条件下，搅拌24h，使其混合均匀，加入无水乙酸钠反应后然后真空抽滤，三次水洗，三次醇洗，即得黑色物质；3)将步骤2)得到的物质进行静置沉淀烘干，得到固体产物；4)将固体产物经过机械破碎和分筛，制备成粒径为1.7mm的颗粒。本发明制备的绿色合成纳米铁络合凹凸棒石制备土壤重金属钝化材料可钝化有机污染物及有毒有害重金属，降低土壤污染物的生物毒性及迁移性。

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种绿色合成纳米铁络合凹凸棒石制备土壤重金属钝化材料的方法。

背景技术

随着工农业的迅猛增长，土壤重金属污染的问题越来越严重，我国面临的土壤重金属污染问题日益突出。据国家环保总局和国土资源部报道，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染严重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出，全国土壤总的超标率为16.1％，以无机型为主，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8％。我国污灌区面积约140万hm²，受Cd、As、Cr、Pb、Hg、Cu、Ni、Zn等重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8％，其中又以Hg和Cd的污染面积最大。

纳米铁(零价铁及铁氧化物)是一种具有高反应活性和强吸附性能的纳米级功能材料，由于具有独特的物理化学特性，比表面积大、反应活性高，在环境修复领域得到了广泛的应用。

凹凸棒石是一种廉价易得的无机矿物材料，为含水的层链状镁质硅酸盐矿物。其理论化学成分为：SiO₂ 56.96％；(Mg,Al,Fe)O 23.83％；H₂O 19.21％。成份中常有Al、Fe混入，Al₂O₃替代部分MgO。其基本结构单元为2：1层型，即2层硅氧四面体夹1层镁氧八面体组成单元层。由于四面体的Si⁴⁺被Al³⁺替代置换，出现剩余负电荷。凹凸棒石晶体呈毛发状或纤维状，在电子显微镜下呈长柱状或针状，白、灰、浅绿或浅褐色，在原子力学显微镜下呈纤维状；这种层链状结构使其具有许多独特的物理化学特性，主要有吸附性、载体性、催化性、阳离子交换能力和流变性，且表面凹凸相间布满沟槽，晶体表面含活性中心和Si-OH基所以具有较大的比表面积。此外，凹凸棒石作为一种吸附剂，具有孔道丰富、热稳定性好、廉价易得、可负载金属等多项特点，使凹凸棒石及其复合改性材料成为污染处理研究领域的热点也是目前重金属污水处理领域及重金属污染土壤修复领域研究和应用中广泛使用的吸附材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种绿色合成纳米铁络合凹凸棒石制备土壤重金属钝化材料的方法，其含有凹凸棒石和纳米铁，能够更好的钝化土壤中的重金属。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：

本发明所述的绿色合成纳米铁络合凹凸棒石制备土壤重金属钝化材料的方法，包括以下步骤：

1)将凹凸棒石经破碎、粉碎、研磨后制成200目粉末状；

2)将粉末状凹凸棒石与绿色合成的纳米铁按一定比例混合，在按照固体与水的质量比为1:10，搅拌速度为500r/min的条件下，搅拌24h，使其混合均匀，加入无水乙酸钠反应后然后真空抽滤，三次水洗，三次醇洗，即得黑色物质；

3)将步骤2)得到的物质进行静置沉淀烘干，得到固体产物；

4)将固体产物经过机械破碎和分筛，制备成粒径为1.7mm的颗粒。

进一步地，步骤1)中，步骤1)中所述凹凸棒石来自甘肃省临泽县板桥镇。