[发明专利]一种重金属污染土壤修复剂及其制备方法及应用方法

权利要求书

1.一种重金属污染土壤修复剂，其特征在于，包括质量比为1:2-3的固定剂组分和调理剂组分；

所述固化剂组分包括以下重量份的组分：15-35份改性纳米羟基磷灰石、12.5-28.5份硫酸改性膨润土、5-9份沸石、3-7份石灰石、6-10份酒石酸、6-10份活化钢渣和1-3份螯合剂；

所述调理剂组分包括以下重量份的组分：15-35份改性麦饭石、12-20份改性秸秆、5.8-9份纳米铁粉、3-11份腐植酸钠、4-12份粉煤灰、5.6-7.2份羧甲基纤维素和10-14份生物炭。

2.根据权利要求1所述的重金属污染土壤修复剂，其特征在于，包括质量比为1:2.5的固定剂组分和调理剂组分；

所述固化剂组分包括以下重量份的组分：20-30份改性纳米羟基磷灰石、16.5-24.5份硫酸改性膨润土、6-8份沸石、4-6份石灰石、7-9份酒石酸、7-9份活化钢渣和1.5-2.5份螯合剂；

所述调理剂组分包括以下重量份的组分：20-30份改性麦饭石、14-18份改性秸秆、6.6-8.2份纳米铁粉、5-9份腐植酸钠、6-10份粉煤灰、6-6.8份羧甲基纤维素和11-13份生物炭。

3.根据权利要求1-2任一项所述的重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述改性纳米羟基磷灰石由以下方法制成：（1）将硝酸钙溶液置于40-50℃中水浴加热20-30min，水浴加热时加入磷酸氢二胺，不断搅拌并加入氨水，使混合溶液的pH为10，搅拌8h，转入装有聚四氟乙烯内衬的高压蒸锅中，在100-110℃下热压7-8h，过滤，滤液用去离子水清洗至导电率低于2mS·m^-1，制得纳米羟基磷灰石，硝酸钙和磷酸氢二胺的质量比为1:5-7；

（2）以重量份计，向5.5-10份纳米羟基磷灰石中加入0.8-1.6份间苯二酚-甲醛树脂微球和0.5-1份氯化锂，混合后置于50-80℃下混合1-2h，之后加入1.2-1.8份硅烷偶联剂KH-570和3.5-5.5份碳纳米管，升温至80-90℃，混合均匀，冷却至室温，制得改性纳米羟基磷灰石。

4.根据权利要求1-2任一项所述的重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述改性麦饭石由以下方法制成：以重量份计，将3-5份麦饭石和2-4份油茶果壳粉碎后放入10-15份浓度为1moL/L的柠檬酸溶液中，搅拌20-30min，在250-280℃下煅烧1-2h，加入1.5-2.5份二氧化钛和1-3份纳米银颗粒，混合均匀，制得改性麦饭石。

5.根据权利要求1-2任一项所述的重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述改性秸秆的制作方法如下：以重量份计，将5-10份玉米秸秆切段，用去离子洗涤，置于60-65℃下烘干2-3d，粉碎并过孔径为0.38mm的尼龙筛，加入12.5-14份二甲基甲酰胺、20-25份巯基乙酸和1.2-1.4份硫氢化钠，升温至110-120℃下反应3-4h，冷却，加入3.5-6份硫酸镁和2.8-4份乙二胺二琥珀酸，抽滤、去离子水洗涤，置于60-70℃下真空干燥20-24h，制得改性秸秆。

6.根据权利要求1-2任一项所述的重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述螯合剂选自乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、羟乙基乙二胺三乙酸三钠、氨三乙酸三钠中的一种或几种的组合物。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的重金属污染土壤修复剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、固定剂组分的制备：（1）将硫酸改性膨润土、石灰石和螯合剂进行混合，搅拌均匀后得到混合料I；（2）将沸石、活化钢渣混合均匀，制得混合料II；（3）将混合料I和混合料II，加入雾化的酒石酸，室温下翻堆10-15天，加入改性纳米羟基磷灰石，混合均匀，造粒、烘干，制得固定剂组分；

S2、调理剂组分的制备：将纳米铁粉与羧甲基纤维素混合，加入生物炭和腐植酸钠，混合均匀，制得预混料；向预混料中加入改性麦饭石、改性秸秆和粉煤灰，在200-400r/min的转速下搅拌10-20min，制得调理剂组分。