[发明专利]用于放射性污染土壤治理的固化吸附与磁分离反应器系统

权利要求书

1.一种用于放射性污染土壤治理的固化吸附与磁分离反应器系统，其特征在于，该系统由进样管、环形电磁铁、平台、支撑柱、出样口、开关阀门、复合污染土壤、搅拌轴、搅拌叶片、环形布水管、反应器和搅拌电机组成；进样管到反应器顶端的距离为25cm，进样管与水平线的夹角为30度；环形电磁铁位于反应器壁的外围，到反应器顶端距离为30cm；支撑柱位于平台的下部，用于支撑反应器；出样口位于反应器底部，在出样口上安装开关阀门，用于控制土壤的排出；环形布水管位于反应器的内壁上，环形布水管到反应器顶端距离为20cm；搅拌叶片固定在搅拌轴上，搅拌轴与搅拌电机相连；反应器内装填复合污染土壤，将复合污染土壤装填至与进样管底部的距离为5cm；复合污染土壤由土壤固化吸附剂和放射性污染土壤组成，其中土壤固化吸附剂和放射性污染土壤的质量比为1：75；所述土壤固化吸附剂由如下方法制备：

(1)将250mL去离子水加入到容积为1000mL的三口烧瓶中，然后放到温度为75℃的恒温水浴锅中，在气体流速为130L/h的条件下向三口烧瓶中通入氮气35分钟，得到去离子水A；

(2)向去离子水A中加入0.0625mol的CoCl₂·6H₂O，在1000r/min条件下搅拌15分钟，得到溶液A1；

(3)将250mL去离子水加入到容积为1000mL的三口烧瓶中，然后放到温度为75℃的恒温水浴锅中，在气体流速为130L/h的条件下向三口烧瓶中通入氮气35分钟，得到去离子水B；

(4)向去离子水B中加入0.125mol的FeCl₃·6H₂O，在1000r/min条件下搅拌15分钟，得到溶液B1；

(5)将溶液A1加入到溶液B1中，在温度为80℃的摇床中摇动30分钟，得到混合液C；

(6)向混合液C中加入150mg的NaOH，然后放到温度为75℃的恒温水浴锅中，在气体流速为130L/h的条件下向混合液中通入氮气120分钟，得到混合液D；

(7)向混合液D中加入150mL去离子水，在1000r/min条件下搅拌15min后采用磁铁进行磁分离，弃去上清液，得到混合物E；

(8)向混合物E中加入250mL乙醇，在1000r/min条件下搅拌15min后采用磁铁进行磁分离，弃去上清液，得到混合物F；

(9)向混合物F中加入250mL乙醇，在1000r/min条件下搅拌15min后采用磁铁进行磁分离，弃去上清液，得到混合物G；

(10)将混合物G在60℃条件下干燥12h，得到物质H；

(11)将50g钙基蒙脱石加入到200mL摩尔浓度为1.2mol/L的NH₄Cl溶液中，在温度为30℃的摇床中摇动12小时，得到混合液I；

(12)将10mL质量浓度为22％的氨水加入到混合液I中，然后加入1.55g乙基三乙氧基硅烷，在1000r/min条件下搅拌4h，得到混合液J；

(12)将混合液J在转速为每分钟7000转的条件下离心5min，去除上层上清液，将下层固体物质在60℃条件下干燥24h，得到物质K；

(13)将6.0g海藻酸钠和600mL去离子水加入到容积为1000mL锥形瓶中，在1000r/min条件下搅拌15分钟，摇匀后分成等量2份，得到混合液L1、混合液L2；

(14)向混合液L1中加入5.0g物质H，在1000r/min条件下搅拌4h，得到混合液M1；

(15)将1.2g正硅酸甲酯加入到混合液M1中，在1000r/min条件下搅拌4h，得到混合液N1；

(16)向混合液L2中加入15.0g物质K，在1000r/min条件下搅拌4h，得到混合液M2；

(17)将1.8g甲基三甲氧基硅烷加入到混合液M2中，在1000r/min条件下搅拌4h，得到混合液N2；

(18)将混合液N2加入到混合液N1中，在温度为35℃的摇床中摇动120分钟，得到混合液N；

(19)将混合液N滴入到1000mL质量浓度为2％的CaCl₂溶液中，静止12h后通过孔径为5mm的滤网过滤，得到物质O；

(20)将物质O用去离子水清洗后在50℃烘箱中干燥12h，得到的物质即为土壤固化吸附剂。