[发明专利]一种骨炭复合材料、其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种骨炭复合材料，其包括相互混合的骨炭和石硫合剂晶体粉末，所述骨炭与所述石硫合剂晶体粉末的质量比为1～10:1～5。其制备方法包括：S10、提供动物骨粉，将干燥后的所述动物骨粉在保护气氛下热解形成骨炭；S20、将所述骨炭和石硫合剂晶体粉末按照质量比为1～10:1～5的比例混合，制备获得所述骨炭复合材料。本发明提供的骨炭复合材料应用于土壤重金属污染的治理，可以对重金属污染的土壤进行原位修复，特别是对于中碱性重金属污染的土壤具有良好的修复效果。

技术领域

本发明属于土壤污染治理技术领域，具体涉及一种骨炭复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

经济的快速发展和人口数量激增使全球环境污染形势日益严峻，其中土壤重金属已成为主要的环境污染问题之一。土壤重金属具有高毒性、不易分解、易扩散和经食物链传递等特点，能显著增加癌症等恶性疾病的发病率，给人民健康和生态环境造成严重威胁。此外，在重金属污染土壤上耕种的作物的质量和产量也出现明显的下降，造成潜在的粮食和食品安全问题。

原位固定修复技术是一种高效经济的土壤重金属污染治理技术，通过向土壤中加入钝化剂材料，施入到土壤中的重金属钝化剂材料，可以通过吸附、沉淀、络合、离子交换和氧化还原等一系类的物理、化学和生物作用，降低重金属离子的生物有效性和迁移性。

常见的土壤重金属钝化剂主要包括无机类和有机类，对土壤中的重金属治理各有优劣。无机类钝化剂的钝化效果持久，存在直接施用和长期作用土壤易造成土壤结构破坏较大的缺点；有机类钝化剂兼具钝化重金属和改善土壤理化性质的特点，但是其在土壤环境中易分解，钝化作用不能持久。另外，土壤酸碱性是影响土壤养分有效性的重要因素之一，目前市场上针对酸性土壤研发的调理剂多以提高pH值为主，对中碱性土壤修复效果不明显；而已有的中碱性土壤调理剂产品多为治理盐碱性土壤，不能很好的钝化土壤重金属。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种骨炭复合材料及其制备方法，所述骨炭复合材料应用于土壤重金属污染的治理，可以对重金属污染的土壤进行原位修复，特别是对于中碱性重金属污染的土壤具有良好的修复效果。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种骨炭复合材料，其包括相互混合的骨炭和石硫合剂晶体粉末，所述骨炭与所述石硫合剂晶体粉末的质量比为1～10:1～5。

具体地，所述骨炭是由动物骨粉经热解生成的，所述动物骨粉是由动物骨骼经粉碎形成，所述动物骨骼选自猪骨、牛骨、羊骨、鸡骨、鸭骨和鱼骨中的至少一种。

本发明还提供了一种如上所述的骨炭复合材料的制备方法，其包括：

S10、提供动物骨粉，将干燥后的所述动物骨粉在保护气氛下热解形成骨炭；

S20、将所述骨炭和石硫合剂晶体粉末按照质量比为1～10:1～5的比例混合，制备获得所述骨炭复合材料。

其中，所述步骤S10具体包括：

将干燥后的所述动物骨粉放入坩埚中，并置于有保护气氛的马弗炉中；

将所述马弗炉以预定的升温速率升温至预定的热解温度；

在所述预定的热解温度下热解1～3h，然后待所述马弗炉降温至室温，制备获得所述骨炭。

具体地，所述预定的热解温度为300～700℃。

具体地，所述保护气氛为氮气、氦气、氖气和氩气中的至少一种。

具体地，所述预定的升温速率为15～25℃/min。

具体地，所述步骤S10还包括：将制备获得的所述骨炭进行研磨处理。