[发明专利]一种利用稻壳制备重金属钝化剂及施用方法

摘要

本发明涉及一种利用稻壳制备重金属钝化剂及施用方法，属于废物综合利用及重金属污染修复技术领域。重金属钝化剂是指稻壳活性炭和水溶性硅酸盐混合物。其特征包括：稻壳在无氧高温条件下制得稻壳炭，然后加入NaOH溶液脱灰处理，控制Na₂O·nSiO₂模数n为2.0～2.5，过滤稻壳炭得到硅酸盐溶液，稻壳炭活化处理制备活性炭。在土壤重金属污染地区实施，按每亩施用稻壳活性炭10kg、硅酸盐施硅量10kg(按有效SiO₂计)，对镉、铅的钝化效果达到30％以上，对铜、砷的钝化效果分别达到50％和90％以上，重金属铜、砷、铅的残渣态增加25％以上，降低了重金属生物有效性。具有成本低、操作简单、绿色环保等优点。

主权项

本发明涉及一种利用稻壳制备重金属钝化剂及施用方法，重金属钝化剂是指稻壳活性炭和水溶性硅酸盐混合物，属于废物综合利用及重金属污染修复技术领域。其特征包括以下步骤：(1)制作稻壳棒：将干燥的稻壳筛除石头等杂物，再用螺旋式挤压机将稻壳挤压成稻壳棒；(2)稻壳炭化：将稻壳棒放入炭化炉中，升温速度控制在4～5℃/min，控制炭化温度为500～550℃，为了防止氧化，在炭化的后期通入N₂，炭化时间30min，制得稻壳炭；(3)稻壳炭脱灰处理：将步骤(2)制得的稻壳炭与NaOH溶液混合，在沸腾回流的条件下浸渍脱灰，过滤稻壳炭得到硅酸盐溶液，稻壳炭脱灰的基本原理：nSiO₂+2NaOH→Na₂O·2SiO₂+H₂O，控制Na₂O·nSiO₂模数n为2.0～2.5，将脱灰后的稻壳炭备用；(4)稻壳炭干燥：将步骤(3)脱灰后的稻壳炭干燥，其水分控制在6％以内，然后粉碎为100目的稻壳炭粉末备用；(5)稻壳炭活化处理制备活性炭：将步骤(4)干燥后的稻壳炭粉末放到活化炉炉顶部，借助的稻壳炭的重力缓慢加入，与送入的过热蒸汽反应，炭在逐步下降过程中被蒸汽加热活化，控制活化炉温度为900～950℃，活化时间控制60分钟。然会冷却干燥制得稻壳活性炭，水分含量6.0％，2kg稻壳炭制得稻壳活性炭1120～1150g，得率56.0～57.5％；(6)稻壳炭钝化剂包装：将步骤(3)中的硅酸盐溶液用塑料桶包装，将步骤(5)稻壳活性炭用塑料袋包装；(7)稻壳炭钝化剂的施用：在土壤重金属污染地区实施。