[发明专利]一种重金属修复药剂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种重金属修复药剂及其制备方法与应用，所述重金属修复药剂为铁基硫化多金属，包括零价铁内核和覆盖于所述零价铁内核表面的硫化亚铁与多金属颗粒；所述多金属颗粒由至少2种除铁以外的金属元素构成。所述制备方法包括以下步骤：(1)将含铁废渣依次进行预处理、还原处理和酸洗处理，得到铁基多金属；(2)配制缓冲溶液并去除溶液内的溶解氧，密封溶液体系；(3)混合碱金属硫化盐、步骤(1)所得铁基多金属和步骤(2)所得缓冲溶液，硫化反应后固液分离，得到铁基硫化多金属，即重金属修复药剂。本发明提供的重金属修复药剂实现了对多种重金属污染物的高效去除，同时降低了制备成本，拓宽了其在水体和土壤修复领域的应用前景。

技术领域

本发明属于环境修复技术领域，涉及一种重金属修复药剂，尤其涉及一种重金属修复药剂及其制备方法与应用。

背景技术

重金属是一类可对生态系统产生深远影响的重要污染物，从矿石采掘到产品生产再到商品使用，人类生产和生活中的很多环节都需要使用重金属。因此，重金属能够通过多种途径向环境释放及扩散，导致不可预测的环境风险。重金属污染具有隐蔽性、长期性、不可降解性和不可逆转性等特点，不仅导致土壤肥力降低与作物产量、品质下降，还易引发地下水污染，并通过食物链在植物、动物和人体内累积，对人类健康及生态环境造成严重的危害。

目前我国环境问题中重金属污染占绝大部分，由于我国地域辽阔，地形复杂，污染类型多样，导致重金属污染不是单一元素污染，而是多种元素引起的复合型污染。国内外主要采用物理、化学和生物方法修复污染土壤或水体，通过降低重金属浓度、改变重金属形态(固定或钝化)，进而削弱重金属在环境中的迁移能力及其对生物的危害性。现阶段，在针对重金属污染修复的环境领域内研发的修复药剂有很多种类，但大多数都是针对于一种或两种重金属污染进行修复，如砷(As)、铅(Pb)、汞(Hg)等，对多种重金属污染物复合的修复效果并未提及。

CN 106398702A公开了一种重金属污染土壤高效还原修复药剂及其修复工艺，所述药剂主要包括以下重量组份：纳米零价铁8-18份，硫酸亚铁5-26份，多硫化钙3-17份，赤铁矿2-9份，铁粉5-19份，硫化钠1-3份，脱乙酰甲壳素3-11份，氯化铁2-16份，微生物组合剂9-38份，复合溶解剂50-180份。所述药剂虽然对砷和铬起到较好的去除效果，但是一方面原材料种类繁多且部分原料成本较高，另一方面所述发明并未对其他污染物的去除效果进行探究，故存在一定的应用局限性。

CN 107200392A公开了一种硫化改性Fe-Cu双金属材料、制备方法及去除含铬废水的方法，所述材料中硫铁摩尔比为(0.05-0.06):1，铁铜质量比为10:(0.1-4)。所述制备方法包括：(1)在酸性环境的缓冲溶液中将零价铁与可溶性硫化盐的反应得硫化改性零价铁；(2)硫化改性零价铁与二价铜盐置换反应得硫化改性Fe-Cu双金属材料。所述发明对于重金属铬的去除效率远大于零价铁对铬的去除效率，同时反应活性也高于硫化改性零价铁材料和Fe-Cu双金属材料，有效加速了污染物的去除，但是同样并未对其他污染物的去除效果进行探究，仍有较大的改进空间。

CN 111266572A公开了一种铁铜双金属负载硫化亚铁复合材料、其制备方法及用途，所述复合材料包括铁铜双金属及负载在所述铁铜双金属表面的硫化亚铁，所述铁铜双金属中的铜负载在铁表面。所述复合材料具有较高的活性和反应选择性，可用于含铬污水处理、铬污染地下水修复等领域。所述制备方法包括：将铜盐溶液与铁粉进行一次混合，然后与碱金属硫化盐溶液进行二次混合，得到所述的铁铜双金属负载硫化亚铁复合材料。所述发明虽然可用于含铬污水处理、铬污染地下水修复等领域，但是同样并未提及对多种重金属污染物复合的修复效果。

由此可见，如何提供一种重金属修复药剂，实现对多种重金属污染物的高效去除，同时降低制备成本，拓宽其在水体和土壤修复领域的应用前景，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。

发明内容