[发明专利]一种用于水相、土壤和沉积物重金属去除的吸附型修复剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于水相、土壤和沉积物重金属去除的吸附型修复剂的制备方法，属于重金属去除技术领域。一种用于水相、土壤和沉积物重金属去除的吸附型修复剂的制备方法如下：将磁铁矿部分溶解于HCl溶液中，在室温下搅拌均匀后，调节pH值至酸性，水浴老化一定时间，得到针铁矿包裹磁铁矿（Mag@Gth）材料，将KH₂PO₄与Mag@Gth悬浮液混合搅拌，通过静置‑加热技术得到磷酸根改性的针铁矿包裹磁铁矿材料（Mag@Gth‑P）。此材料利用铁氧化物表面负载的P元素可与重金属高效稳定结合的特点，使重金属元素以Fe‑P‑M三元配体的形式吸附于材料表面，提高材料的吸附性能。该制备方法简单、能耗低，所制得的样品带磁性，易于分离，可用于与水污染处理、土壤修复和沉积物治理等多个领域，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及重金属去除技术领域，更具体地说，涉及一种用于水相、土壤和沉积物重金属去除的吸附型修复剂的制备方法。

背景技术

由于工业化进程的快速发展，重金属在环境中的堆积，对人体健康和生态系统造成威胁。重金属是指密度大于4.5g/cm³的金属，具有高毒性、难降解、易累积、生物富集等特性。人类活动如采矿、冶炼、废物处理不当等，造成重金属在水、土壤和沉积物系统中的过量输入，导致重金属在人体中积累，并因生物放大而导致器官损伤。因此，去除/固定水、土壤和沉积物中的重金属，将潜在的生态风险降到最低是当务之急。

现有技术中采用不同的方法如电动力学修复、吸附和化学固定化等处理重金属污染。其中，吸附法因其经济可行、效率高而受到广泛关注。各种各样的吸附型修复剂，包括生物炭、膨润土、沸石等已被研究用于重金属的去除。虽然这些材料可以通过络合作用固定在吸附剂上，在一定程度上降低重金属的溶解度、移动性和毒性，但在物理化学条件变化的情况下，固定的重金属容易脱附，给环境修复带来潜在的威胁。此外，开发出更高效、更廉价的吸附型修复剂也是实际应用的需求。因此，制造易分离、高效、低成本的重金属吸附型修复剂是非常必要的。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于水相、土壤和沉积物重金属去除的吸附型修复剂的制备方法，它可以通过使铁氧化物表面负载P元素，使重金属元素以Fe-P-M三元配体的形式吸附于材料表面，提高材料的吸附性能，且该材料可用于与水污染处理、土壤修复和沉积物治理等多个领域。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种用于水相、土壤和沉积物重金属去除的吸附型修复剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将一定质量的磁铁矿部分溶解于一定浓度的HCl溶液中，在室温下搅拌均匀后，调节pH值至酸性，热水中水浴老化一定时间，得到Mag@Gth材料；

S2、将一定质量的KH₂PO₄与Mag@Gth悬浮液混合并搅拌小段时间，在室温下静置一段时间；

S3、将S2中静置后的混合溶液用去离子水洗涤多次，在高温下热处理一定时间，得到产物；

S4、将S3所得产物磁棒提取出，用超纯水冲洗，然后风干，得到Mag@Gth-P。

进一步的，所述S1中磁铁矿包括工业磁铁矿，所述工业磁铁矿中的磁铁矿纯度大于98wt％，所述HCl的浓度为1-5mol/L、在室温下搅拌的时间为12-72h、pH值为2-4、热水温度为60-90℃、水浴老化时间为12-24h。