一種用於修復重金屬汙染土壤的螯合劑及其製備和使用方法
2023-09-19 04:50:20
一種用於修復重金屬汙染土壤的螯合劑及其製備和使用方法
【專利摘要】本發明涉及土壤修復領域，尤其是一種用於修復重金屬汙染土壤的螯合劑及其製備和使用方法，所述重金屬螯合劑為矽膠類聚合物，其製備方法如下：（1）用苯磺酸水溶液對矽膠進行活化處理後，用蒸餾水洗滌、乾燥得到活化矽膠；（2）以三甲苯為溶劑，使活化矽膠與3-溴丙基三氯矽烷反應，反應結束後乾燥得溴丙基化的矽膠；（3）將製得的溴丙基化的矽膠與聚丙烯酸反應，使聚丙烯酸接在矽膠上，製得所述用於修復重金屬汙染土壤的螯合劑。有益效果是：工藝簡單；修復成本低，減輕環境負荷；能快速高效的降低汙染土壤中的重金屬的浸出濃度；具有耐酸鹼性、使用周期長、成本低等特點，同時具有優良的機械穩定性、熱穩定性，使用過程中更安全、穩定、可靠。
【專利說明】一種用於修復重金屬汙染土壤的螯合劑及其製備和使用方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及土壤修復領域，尤其是一種用於修復重金屬汙染土壤的螯合劑及其製備和使用方法。
【背景技術】
[0003]重金屬對土壤的汙染過程具有隱蔽性、長期性和不可逆性等特點，而重金屬汙染物在土壤中的移動性很小，且不能被微生物降解，因此，如何有效治理土壤重金屬汙染這一急需解決的問題，一直以來都是國內外環境、土壤科學工作者研究的熱點問題。我國於2011年正式批覆了《重金屬汙染綜合防治「十二五」規劃》，確立了明確的重金屬減排目標。未來5年，中央財政將以百億元為單位增加對重金屬汙染防治的投資。
[0004]化學穩定法是治理重金屬汙染的一種方法，其一般原理是通過向汙染物中加入化學穩定劑，使之與汙染物發生化學反應，使重金屬轉化為穩定的形態而喪失毒性。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是:提供一種用於修復重金屬汙染土壤的螯合劑及其製備和使用方法。
[0006]為實現上述目的，本發明採用的技術方案如下:
一種用於修復重金屬汙染土壤的螯合劑，所述重金屬螯合劑為矽膠類聚合物，其分子式為:`
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【權利要求】
1.一種用於修復重金屬汙染土壤的螯合劑，其特徵在於:所述重金屬螯合劑為矽膠類聚合物，其分子式為:
2.製備如權利要求1所述的一種用於修復重金屬汙染土壤螯合劑的方法，其特徵在於所述方法包括以下步驟: (1)用苯磺酸水溶液對矽膠進行活化處理後，用蒸餾水洗滌，乾燥後得到活化矽膠； (2)以三甲苯為溶劑，使活化矽膠與3-溴丙基三氯矽烷反應，反應結束後乾燥得溴丙基化的娃月父； (3)將所述步驟(2)中製得的溴丙基化的矽膠與聚丙烯酸反應，使聚丙烯酸通過化學鍵接在矽膠上，製得所述用於修復重金屬汙染土壤的螯合劑。
3.根據權利要求2所述的一種用於修復重金屬汙染土壤螯合劑的方法，其特徵在於，所述步驟(1)的反應條件為:矽膠與苯磺酸的質量比為1: 0.2~3，苯磺酸水溶液質量濃度為5~30%，活化溫度為50~95°C，活化時間3~IOh。
4.根據權利要求2所述的一種用於修復重金屬汙染土壤螯合劑的方法，其特徵在於，所述步驟(2)的反應條件為:三甲苯用量為活化矽膠質量的I~5倍，活化矽膠與3-溴丙基三氯矽烷質量比為1:1~2，反應溫度為60~100°C，反應時間為10~30h。
5.根據權利要求2所述的一種用於修復重金屬汙染土壤螯合劑的方法，其特徵在於，所述步驟(3)的反應條件為:溴丙基化的矽膠與聚丙烯酸質量比為1:1~3，在水中以30~70°C反應5~25h，抽濾、乾燥，得到所述螯合劑。
6.根據權利要求2~5中任一項所述的一種用於修復重金屬汙染土壤螯合劑的方法，其特徵在於，所述聚丙烯酸的分子量為2000~5000。
7.根據權利要求6所述的一種用於修復重金屬汙染土壤螯合劑的方法，其特徵在於，所述聚丙烯酸的分子量為3000。
8.一種用於修復重金屬汙染土壤的螯合劑的使用方法，其特徵在於，所述使用方法如下:先將汙染土壤粉碎至土壤粒度80%以上為直徑< Icm的顆粒，然後添加汙染土壤質量的0.5~5%的螯合劑，混合攪拌均勻後，再添加鋁氧化物、水泥和水，混合攪拌均勻後，養護24 ~36h。
9.根據權利要求8所述的一種用於修復重金屬汙染土壤的螯合劑的使用方法，其特徵在於，所述螯合劑與鋁氧化物、水泥的質量比為:1:1~5:1~5，汙染土壤含水率控制在20~30%。
10.根據權利要求8或9所述的一種用於修復重金屬汙染土壤的螯合劑的使用方法，其特徵在於，所述鋁氧化物選自三水鋁石、諾三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石、Y型氧化鋁中的至少一種。
【文檔編號】B09C1/08GK103554514SQ201310524114
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月30日 優先權日:2013年10月30日
【發明者】李海建, 胡波, 謝炳坤, 薛丹 申請人:江蘇上田環境修復有限公司