[发明专利]一种有机复合凹凸棒石基土壤重金属钝化材料的制备工艺

说明书

本发明公开了一种有机复合凹凸棒石基土壤重金属钝化材料的制备工艺，包括如下步骤，1)将凹凸棒石原料进行粉碎、研磨后，得到粉末状凹凸棒石；2)将粉末状凹凸棒石与有机质搅拌混合，得到初混合物；3)将初混合物烘干，得到固体混合物；4)粉碎固体混合物，得到有机复合凹凸棒石钝化材料原料。本方案所制备的钝化材料，能够提高土壤含氧官能团，增加土壤颗粒表面的负电荷，增加土壤中部分重金属与有机质的亲和性，并且有助于重金属的稳定性，同时增强了凹凸棒石对重金属的吸附性，实用性强。

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，特别是属于一种有机复合凹凸棒石基土壤重金属钝化材料的制备工艺。

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。

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；凹凸棒石内部有很多孔道，孔道截面大约0.38nm×0.63nm。凹凸棒石的比表面积较大，具有较强的吸附、钝化能力，在土壤重金属钝化方面的利用中引起愈来愈多的重视。

土壤中的重金属一部分是以阳离子形式存在，这部分重金属的迁移性大，生物可利用性高，危害最大，单纯的采用凹凸棒石来对其进行吸附时，效果不佳，而施用有机质可提高土壤含氧官能团，增加土壤颗粒表面的负电荷，增加土壤中部分重金属与有机质的亲和性，并且有助于重金属的稳定性，同时增强了凹凸棒石对重金属的吸附性，提高了使用效果。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种有机复合凹凸棒石基土壤重金属钝化材料的制备工艺。

本发明采用的技术方案如下：一种有机复合凹凸棒石基土壤重金属钝化材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤，

步骤一：将凹凸棒石原料进行粉碎、研磨后，得到粉末状凹凸棒石；

步骤二：将粉末状凹凸棒石与有机质搅拌混合，得到初混合物；

步骤三：将初混合物烘干，得到固体混合物；

步骤四：粉碎固体混合物，得到有机复合凹凸棒石钝化材料原料。

优选的，所述步骤一的研磨过程中，凹凸棒石研磨后粒径不超过0.15mm。凹凸棒石在研磨后需过100目筛，以保证其粒径，从而保证凹凸棒石与有机质的均匀混合。

优选的，所述步骤二的混合过程中，凹凸棒石与有机质的质量比为6:4-7:3。在一定范围内，此种钝化材料的钝化效果会随有机质含量的增加而增加，但如果有机质含量过高，会使土壤的有机物随之升高，影响植物的正常生长，并且实验表明，有机质质量分数超过 40％以后，部分重金属的有效态含量反而会增加，也就是说有机质施用量过多，还会导致土壤板结，致使土壤中重金属活化，故而有机质含量选择在30％-40％为宜。

优选的，所述步骤四的粉碎过程中，成品原料的粒径不超过1.7mm。钝化材料在使用时，通常是均匀撒至污染土壤表面，成品粒径的控制，使得钝化材料便于渗入土壤内，同时，能够加大原料与土壤的接触面积，提高除污效率，