一种修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法

    技术2025-02-28  39


    本发明涉及土壤修复,更具体的是,本发明涉及一种修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法。


    背景技术:

    1、近年来,随着我国经济社会的持续快速发展和城镇化进程的不断加速,面临的环境风险也日益增高,特别是一些工业如金属冶炼、采矿、造纸等对土壤的污染也越来越严重,对于农业上使用的农药化肥、污水灌溉和重金属废弃物的丢弃都会导致土壤重金属的污染。虽然我国已经基本上完成了5种重金属(铅、铬、汞、镉、砷)的排放控制,但是相较于氮磷等营养元素和有机污染物,重金属具有不可生物降解性、高毒性和致癌性等特点,在环境中很难被降解和消除,因此,推进其治理仍为土壤污染治理的重中之重。

    2、重金属污染不仅污染隐蔽、无法被生物降解,还能够通过食物在生物体内富集,逐级积累,若持续累积,则会引起多种疾病进而危及健康。现有技术中,有研究表明可以通过土壤交换、固化修复、玻璃化修复、微生物修复、电化学法和化学修复等修复手段对重金属污染土壤进行修复。但是,有的处理方法费用昂贵且不具有广泛适用性,有的处理方法修复能力有限,而且修复时间长,还有的处理方法处理深度有限,有效性不足,因而亟需对重金属污染土壤的修复手段作进一步的研究。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是设计开发了一种修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,调节生物炭和硝酸铁、高锰酸钾混合的比例,大幅度提高土壤中重金属的吸附度,降低生产成本。

    2、本发明提供的技术方案为:

    3、一种修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,包括如下步骤:

    4、步骤一、将玉米秸秆预处理获得生物炭;

    5、步骤二、配置混合溶液,并将所述生物炭与混合溶液以固液比1:16混合均匀,获得中间溶液;

    6、其中,所述混合溶液包括fe(no3)3和kmno4,且所述fe(no3)3和kmno4的浓度比为1:2,所述fe(no3)3和kmno4的质量比为1:1;

    7、步骤三、调节所述中间溶液至中性,干燥至恒重,获得铁锰改性物。

    8、优选的是,所述玉米秸秆预处理包括:

    9、步骤1、将所述玉米秸秆清洗并晾干;

    10、步骤2、将所述玉米秸秆研磨后过筛获得玉米秸秆粉末;

    11、步骤3、将所述玉米秸秆粉末进行热解,获得生物炭。

    12、优选的是,所述步骤2中玉米秸秆研磨后过100目筛。

    13、优选的是,所述步骤3具体包括:

    14、将所述玉米秸秆粉末加热至500℃后热解1.5h,冷却至室温,获得生物炭,并将所述生物炭放置于干燥器中保存。

    15、优选的是,所述玉米秸秆粉末通过真空管式气氛炉加热,加热速率为15℃/min,氮气气氛,氮气进气流量为0.25l/min。

    16、优选的是,所述fe(no3)3的浓度为0.1mol/l,所述kmno4的浓度为0.2mol/l。

    17、优选的是,所述步骤三具体包括:

    18、步骤ⅰ、将所述中间溶液调节至中性,超声处理2h;

    19、步骤ⅱ、将所述中间溶液水浴干燥,水浴温度为95℃,获得初级固体产物;

    20、步骤ⅲ、将所述初级固体产物置于管式炉中加热至600℃热解30min,冷却至室温,获得次级固体产物;

    21、步骤ⅳ、将所述次级固体产物清洗至滤液呈无色状态,烘干至恒重,获得铁锰改性物。

    22、优选的是,所述步骤三中向中间溶液中滴加naoh溶液调节中间溶液的ph值。

    23、优选的是,所述naoh溶液的浓度为1mol/l。

    24、优选的是,所述步骤ⅳ中的烘干温度为80℃。

    25、本发明所述的有益效果:

    26、本发明设计开发的一种修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,通过对农业废弃的玉米秸秆粉碎、热解获得生物炭,提高生物质材料的利用率的同时提高生物炭的产率;再将生物炭和硝酸铁、高锰酸钾混合,进而获得铁锰改性物,具有较大的比表面积和孔隙度,能够大幅度提高土壤中重金属的吸附度,降低生产成本,能够大范围使用,有利于生态的修复和环境的保护。



    技术特征:

    1.一种修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

    2.如权利要求1所述的修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,其特征在于,所述玉米秸秆预处理包括:

    3.如权利要求2所述的修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,其特征在于,所述步骤2中玉米秸秆研磨后过100目筛。

    4.如权利要求3所述的修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:

    5.如权利要求4所述的修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,其特征在于,所述玉米秸秆粉末通过真空管式气氛炉加热,加热速率为15℃/min,氮气气氛,氮气进气流量为0.25l/min。

    6.如权利要求5所述的修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,其特征在于,所述fe(no3)3的浓度为0.1mol/l,所述kmno4的浓度为0.2mol/l。

    7.如权利要求6所述的修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,其特征在于,所述步骤三具体包括:

    8.如权利要求7所述的修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,其特征在于,所述步骤三中向中间溶液中滴加naoh溶液调节中间溶液的ph值。

    9.如权利要求8所述的修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,其特征在于,所述naoh溶液的浓度为1mol/l。

    10.如权利要求9所述的修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,其特征在于,所述步骤ⅳ中的烘干温度为80℃。


    技术总结
    本发明公开了一种修复重金属污染土壤的铁锰改性物的制备方法,包括如下步骤:步骤一、将玉米秸秆预处理获得生物炭;步骤二、配置混合溶液,并将所述生物炭与混合溶液以固液比1:16混合均匀,获得中间溶液;其中,所述混合溶液包括Fe(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;和KMnO<subgt;4</subgt;,且所述Fe(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;和KMnO<subgt;4</subgt;的浓度比为1:2,所述Fe(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;和KMnO<subgt;4</subgt;的质量比为1:1;步骤三、向所述中间溶液中滴加NaOH溶液调节中间溶液至中性,干燥至恒重,获得铁锰改性物。本发明具有提高产率和提高土壤中重金属的吸附效率的特点。

    技术研发人员:王春勇,吴眙嶙,朱博,刘倩宏,张钧禹,曲真影
    受保护的技术使用者:辽宁工业大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-27000.html

    最新回复(0)