[发明专利]用于氟污染的修复剂的制备方法、制得的修复剂及其应用

说明书

本发明公开了用于氟污染的修复剂的制备方法、制备得到的修复剂及其应用，所述制备方法包括以下步骤：柱撑液的制备：以氢氧化物和铝盐为原料，制备得到柱撑液；柱撑改性硅藻土的制备：将柱撑液加入到加热后的钠化硅藻土悬浊液中，搅拌恒温老化洗涤后，烘干煅烧得到柱撑改性硅藻土；修复剂的获得：将柱撑改性硅藻土、电石泥和赤泥混合研磨过筛得到用于氟污染的修复剂；所述柱撑改性硅藻土、电石泥和赤泥的质量比为30‑60:20‑40:20‑40。本发明能够有效的进行氟污染的土壤修复，尤其是经过羟基铝柱撑改性后，增大了层间距，形成稳定的嫁接功能性基团，显著提高了硅藻土对氟的吸附和共沉淀能力，提高了修复效果。

技术领域

本发明属于土壤污染处理技术领域，尤其涉及用于氟污染的修复剂的制备方法、制得的修复剂及其应用。

背景技术

氟是人体必需的微量元素，但长期摄入过量会导致氟斑牙以及氟骨症等疾病，甚至对人的中枢神经系统、生殖系统造成损害。中国是地方性氟中毒重度流行的国家之一，病例数占全球病例总数的60％左右，主要原因为：我国部分地区，土壤中氟的含量偏高，比如云贵高原地区；并且随着钢铁、水泥、铝电解、磷肥、陶瓷、玻璃、半导体、制药等行业含氟废气、废水和废渣的排放，造成了大面积的氟污染土壤。

目前针对氟污染土壤的修复技术主要包括：固化/稳定化修复技术、化学淋洗技术、电动修复技术和植物修复技术等。固化/稳定化修复技术由于成本低、操作简便、见效快，广泛应用于工业场地的氟污染土壤修复。常见的修复材料包括：钙基材料，如氧化钙、硝酸钙、氢氧化钙等；铁、铝化合物，如氧化铁、氯化铁、氧化铝、氯化铝等；含磷材料，如过磷酸钙、磷酸氢钙、羟基磷灰石、磷矿粉等；天然矿物，如沸石、海泡石、蒙脱石等。这些物质能通过吸附、络合、沉淀等反应降低氟的溶解性和迁移能力，从而达到固化/稳定化的目的。但这些修复材料对于高污染氟污染修复效果较差，达不到修复后土壤氟浸出浓度满足《地下水环境质量标准》三类水水质标准1mg/L；含磷的修复材料后期溶出存在导致水体富营养化的风险；天然矿物材料具有较大的比表面积和离子交换量，对重金属等污染物具体有较好的吸附能力，然后未经改性的天然矿物对氟的吸附能力有限。目前针对含氟废水的“柱撑”改性矿物除氟材料研究较多，如CN1315293A、CN103071452A、CN109569501A等，然而未见应用于氟污染土壤的修复。

发明内容

本发明公布了用于氟污染的修复剂的制备方法、制得的修复剂及其应用，主要利用柱撑改性后的硅藻土，增大了层间距，形成稳定的嫁接功能性基团，显著提高了硅藻土对氟的吸附和共沉淀能力。

为了实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案予以实现。

用于氟污染的修复剂的制备方法，包括以下步骤：

柱撑液的制备：以氢氧化物和铝盐为原料，制备得到柱撑液；

柱撑改性硅藻土的制备：将柱撑液加入到加热后的钠化硅藻土悬浊液中，搅拌恒温老化洗涤后，烘干煅烧得到柱撑改性硅藻土；

修复剂的获得：将柱撑改性硅藻土、电石泥和赤泥混合研磨过100目筛得到用于氟污染的修复剂；

所述改性硅藻土、电石泥和赤泥的质量比为30-60:20-40:20-40。

本技术方案中，相对于羟基铝铁、羟基铁，硅藻土柱撑改性后的层间距和内面积更大，并且Al³⁺与OH^-结合力低于Fe³⁺，OH^-活性更高，因此，其改性的硅藻土吸附能力更强。

本技术方案中，硅藻土为天然多孔矿物材料，来源广泛，价格低廉，经过羟基铝柱撑改性后，增大了层间距，形成稳定的嫁接功能性基团，显著提高了硅藻土对氟的吸附和共沉淀能力。