CN107824609A - 一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用 - Google Patents

一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于土壤修复技术领域,提供了一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用。该方法首先将秸秆粉碎后加入硫酸亚铁溶液中,添加氨水与双氧水生成氢氧化***胶与秸秆纤维素交织,经静置、洗涤、过滤、烘干及研磨后,得到重金属土壤修复剂。将修复剂分散于土壤中吸附重金属粒子,然后激光辐照焊接团聚为大颗粒,再经磁选筛分机除去修复剂,即可实现土壤中重金属的永久性除去。与传统方法相比,本发明的处理方法可有效防止二次污染,所得修复剂吸附能力强,效率高,适用范围广,可使土壤中的重金属粒子永久性除去,同时整个过程成本低,操作简单,易控制,无污染,具有良好的综合效益。

Description

一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用
技术领域
本发明属于土壤修复技术领域,提供了一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用。
背景技术
土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业化进程的不断加快,矿产资源的不合理开采及其冶炼排放,长期对土壤进行污水灌溉和污泥施用、化肥和农药的施用等原因,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中,导致出现了越来越严重的土壤污染问题。
土壤重金属污染类型众多,来源分布广泛,会对农用地农作物产生危害,更严重的是,有些有毒性的重金属在对农田环境污染的过程中,具有隐蔽性、长期性和不可逆性。土壤重金属污染具有形态多变和很难降解两个特点。
目前,对土壤重金属污染修复技术主要是物理化学法修复和生物修复。其中物理化学法包括化学固化、土壤淋洗和电动修复等;生物修复包括微生物修复和植物修复。其中应用较为广泛的有化学固化、微生物修复和植物修复。化学固化修复主要是使土壤中的重金属沉淀、吸附、络合、螯合,对稳定重金属有重要的意义;生物修复是利用对污染物有一定抗性的微生物,在其生理过程中,对污染物进行降解、转化和吸附;植物修复是以植物耐受和累积某些污染物为基础,利用自然生长或遗传培养的植物吸收固定并清除重金属污染物的方法。国内外研究人员在土壤重金属污染修复方面已取得一定成果,Hu等人发明了一种治理重金属污染土壤的方法,该方法通过垂直取样与水平取样对土壤中的重金属含量值进行更加准确测量,加入的重金属稳定剂中动物骨粉对重金属离子有很好的吸附作用,磷酸二氢钠、木质素磺酸钠、氯化钾、羟基磷灰石综合作用可以固化重金属离子的化学活性,使其被吸附后与其他生物营养物质被蒌蒿的根茎吸收,加入土壤改善剂,在微生物等活性物质作用下,抑制土壤中的有害细菌,液体微生物肥料改善土壤的肥力及生长活性。同时,Zhong等人发明了一种土壤重金属修复剂及其制备方法,此土壤重金属修复剂包括高分子聚合物和填料,高分子聚合物能与重金属离子形成稳定的螯合物,有效地将土壤中的游离重金属离子吸附固定,降低重金属活性,阻止作物吸收,并通过填料的吸附作用控制其迁移。然而,上述技术无论是生物固定还是化学固定,都难以将重金属永久进行固定,存在再次因环境变化重新流失进入土壤的风险,并且制备过程复杂而成本高,阻碍了土壤重金属污染修复的发展。
发明内容
针对现有土壤重金属处理技术存在难以永久固定的缺陷,本发明提出一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用。特征是将氢氧化铁与秸秆制备成凝胶,然后干燥形成由秸秆纤维素与氢氧化铁均匀交织的纳米孔吸附材料,即重金属土壤修复剂。用于除脱土壤中的重金属时,使用方法是将重金属土壤修复剂分散于土壤,使重金属修复剂充分吸附重金属离子,然后利用激光照射使吸附重金属离子的吸附剂焊接团聚形成大颗粒,进一步通过磁选分筛将将吸附重金属离子的大颗粒吸附剂从土壤中分筛出。其显著的优势是利用吸附和激光焊接得到重金属富集的大颗粒,并从土壤中筛分出,根本上解决了重金属重新流失在土壤中的问题。
本发明的重金属土壤修复剂,可以有效解决土壤重金属污染的问题,防止重金属再次因环境变化重新流失进入土壤的风险,并且制备过程较为简单,成本低,适宜于大规模推广。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种重金属土壤修复剂的制备方法,其特征是将秸秆粉碎后加入硫酸亚铁溶液中,添加氨水与双氧水生成氢氧化***胶与秸秆纤维素交织,经静置、洗涤、过滤、烘干及研磨后,得到重金属土壤修复剂;具体制备方法如下:
将秸秆粉碎得到长度不超过5mm的秸秆颗粒,然后将秸秆颗粒加入硫酸亚铁溶液中,搅拌均匀,置于恒温水浴槽内,并在搅拌状态下不断加入氨水和双氧水,直至体系中亚铁离子全部氧化为铁离子,形成氢氧化***胶,并与秸秆纤维素均匀交织;静置一定时间后,采用蒸馏水洗涤并过滤,在空气中加热烘干,并在研磨机中磨粉,得到的具有纳米孔的吸附材料即为重金属土壤修复剂。
优选的,所述硫酸亚铁溶液的质量浓度为10~15%;
优选的,所述秸秆颗粒的加入量为硫酸亚铁溶液质量的5~10%;
优选的,所述恒温水浴的温度为70~90℃;
优选的,所述静置时间为10~12h;
优选的,所述烘干温度为100~120℃。
一种重金属土壤修复剂,其特征是由上述方法制备得到的氢氧化***胶与秸秆纤维素交织,具有纳米孔的吸附材料。其对提让中的重金属具有优异的吸附固定作用。
一种重金属土壤修复剂的应用,其特征是:上述方法制备得到的重金属土壤修复剂,通过分散于土壤中吸附重金属粒子,然后激光辐照焊接团聚为大颗粒,再经磁选筛分机除去修复剂,即可实现土壤中重金属的永久性除去;具体应用方法如下:
将所得的修复剂与土壤按一定的质量比例混合并分散均匀,使修复剂的纳米孔洞充分有效吸附重金属粒子;然后将混合土壤置于激光室中,开启连续波激光发生器对其进行辐照处理,吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接,形成团聚的大颗粒;然后将混合土壤加入磁选筛分机中,将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来,即可将重金属从土壤中永久性除去。
优选的,所述修复剂的加入量为土壤质量的1~3%;
优选的,所述连续波激光的频率为4.5~6.5×1014Hz,功率密度为2~8×105W/cm2
优选的,步骤(2)所述激光处理的时间为2~4min。
在本发明中,修复剂的制备过程中,由于氢氧化铁采用原位生成的方式,因此需采取滴定的方式确定反应终点,以避免过度氧化或亚铁离子的存在,可用铁***和亚铁***溶液进行检测,确保体系中的铁元素均转变为三价铁离子并形成氢氧化***胶。制备过程中应不断搅拌,一方面在搅拌剪切力的作用下,使秸秆颗粒的外壁破裂,促进秸秆颗粒的膨胀及纤维素的逸出,另一方面使添加的氨水及双氧水在混合物中尽快均匀分散,有利于提高氢氧化***胶的生成速度并防止添加过多。在使用修复剂吸附土壤中重金属粒子时,首先应使修复剂在土壤中分散均匀,以防止吸附不均。在激光处理时,应合理控制激光的频率及功率密度。激光频率过低或功率密度过小,修复剂的焊接不完全,不利于吸附重金属的修复剂的完全除去。而激光频率过高或功率密度过大,可能同时杀死土壤中有利于植物生长或土质改善的物质,造成土壤质量下降。
本发明提供了一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用,与现有技术相比,其突出的特点和优异的效果在于:
1.本发明的处理方法无需向土壤中加入化学试剂,防止了二次污染。
2.本发明制备修复剂时,采用秸秆为原料,利用其内的纤维素与氢氧化铁形成交织结构,一方面秸秆来源广、成本低廉,另一方面促进了秸秆的再利用,减少了秸秆处理带来的环境问题。
3.本发明制备的修复剂具有纳米尺寸的孔洞,吸附能力强,效率高。
4.本发明通过激光焊接将吸附重金属粒子的修复剂团聚为大颗粒,再筛分除去,可使土壤中的重金属粒子永久性除去,解决了常规处理方法易因环境变化导致重金属重新流失进入土壤的缺陷。
5.本发明制备方法成本低,操作简单,易控制,无污染,适合规模化生产,具有良好的综合效益。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用,其制备及修复土壤的具体过程如下:
将秸秆粉碎机及其电动机安装在角钢制成的机座上,启动后先空转3min,确认正常后,将干燥秸秆连续投料,经粉碎得到长度不超过5mm的秸秆颗粒。然后将0.5kg秸秆颗粒加入10kg质量浓度为15%的硫酸亚铁溶液中,搅拌均匀,置于90℃的恒温水浴槽内,并在搅拌状态下不断加入氨水和双氧水,直至体系中亚铁离子全部氧化为铁离子,形成氢氧化***胶,并与秸秆纤维素均匀交织。静置12h后,采用蒸馏水洗涤并过滤,在空气中加热至100℃烘干8h,并在研磨机中磨粉,得到的具有纳米孔的吸附材料即为重金属土壤修复剂;将3kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀,使修复剂的纳米孔洞充分有效吸附重金属粒子。然后将混合土壤置于激光室中,开启连续波激光发生器对其进行辐照处理,激光频率为6.5×1014Hz,功率密度为2×105W/cm2,处理时间为4min,使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接,形成团聚的大颗粒。然后将混合土壤加入磁选筛分机中,将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来,即可将重金属从土壤中永久性除去。
采用实施例1的方法制备的重金属土壤修复剂,将其用于处理重金属污染的土壤,测试处理前及处理后的重金属粒子浓度,并与常规处理方法比较,得到的数据如表1所述。可见:本发明的方法制备的重金属土壤修复剂,具有更好的修复效果,可使土壤中重金属残留率低于5%。
实施例2
一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用,其制备及修复土壤的具体过程如下:
将秸秆粉碎机及其电动机安装在角钢制成的机座上,启动后先空转3min,确认正常后,将干燥秸秆连续投料,经粉碎得到长度不超过5mm的秸秆颗粒。然后将1kg秸秆颗粒加入10kg质量浓度为10%的硫酸亚铁溶液中,搅拌均匀,置于70℃的恒温水浴槽内,并在搅拌状态下不断加入氨水和双氧水,直至体系中亚铁离子全部氧化为铁离子,形成氢氧化***胶,并与秸秆纤维素均匀交织。静置10h后,采用蒸馏水洗涤并过滤,在空气中加热至100℃烘干8h,并在研磨机中磨粉,得到的具有纳米孔的吸附材料即为重金属土壤修复剂;将2kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀,使修复剂的纳米孔洞充分有效吸附重金属粒子。然后将混合土壤置于激光室中,开启连续波激光发生器对其进行辐照处理,激光频率为4.5×1014Hz,功率密度为8×105W/cm2,处理时间为2min,使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接,形成团聚的大颗粒。然后将混合土壤加入磁选筛分机中,将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来,即可将重金属从土壤中永久性除去。
采用实施例2的方法制备的重金属土壤修复剂,将其用于处理重金属污染的土壤,测试处理前及处理后的重金属粒子浓度,并与常规处理方法比较,得到的数据如表1所述。可见:本发明的方法制备的重金属土壤修复剂,具有更好的修复效果,可使土壤中重金属残留率低于5%。
实施例3
一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用,其制备及修复土壤的具体过程如下:
将秸秆粉碎机及其电动机安装在角钢制成的机座上,启动后先空转2min,确认正常后,将干燥秸秆连续投料,经粉碎得到长度不超过5mm的秸秆颗粒。然后将0.8kg秸秆颗粒加入10kg质量浓度为12%的硫酸亚铁溶液中,搅拌均匀,置于80℃的恒温水浴槽内,并在搅拌状态下不断加入氨水和双氧水,直至体系中亚铁离子全部氧化为铁离子,形成氢氧化***胶,并与秸秆纤维素均匀交织。静置11h后,采用蒸馏水洗涤并过滤,在空气中加热至110℃烘干9h,并在研磨机中磨粉,得到的具有纳米孔的吸附材料即为重金属土壤修复剂;将1.5kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀,使修复剂的纳米孔洞充分有效吸附重金属粒子。然后将混合土壤置于激光室中,开启连续波激光发生器对其进行辐照处理,激光频率为5×1014Hz,功率密度为3×105W/cm2,处理时间为3min,使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接,形成团聚的大颗粒。然后将混合土壤加入磁选筛分机中,将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来,即可将重金属从土壤中永久性除去。
采用实施例3的方法制备的重金属土壤修复剂,将其用于处理重金属污染的土壤,测试处理前及处理后的重金属粒子浓度,并与常规处理方法比较,得到的数据如表1所述。可见:本发明的方法制备的重金属土壤修复剂,具有更好的修复效果,可使土壤中重金属残留率低于5%。
实施例4
一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用,其制备及修复土壤的具体过程如下:
将秸秆粉碎机及其电动机安装在角钢制成的机座上,启动后先空转3min,确认正常后,将干燥秸秆连续投料,经粉碎得到长度不超过5mm的秸秆颗粒。然后将0.7kg秸秆颗粒加入10kg质量浓度为15%的硫酸亚铁溶液中,搅拌均匀,置于70℃的恒温水浴槽内,并在搅拌状态下不断加入氨水和双氧水,直至体系中亚铁离子全部氧化为铁离子,形成氢氧化***胶,并与秸秆纤维素均匀交织。静置10h后,采用蒸馏水洗涤并过滤,在空气中加热至100℃烘干8h,并在研磨机中磨粉,得到的具有纳米孔的吸附材料即为重金属土壤修复剂;将2.5kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀,使修复剂的纳米孔洞充分有效吸附重金属粒子。然后将混合土壤置于激光室中,开启连续波激光发生器对其进行辐照处理,激光频率为6×1014Hz,功率密度为4×105W/cm2,处理时间为4min,使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接,形成团聚的大颗粒。然后将混合土壤加入磁选筛分机中,将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来,即可将重金属从土壤中永久性除去。
采用实施例4的方法制备的重金属土壤修复剂,将其用于处理重金属污染的土壤,测试处理前及处理后的重金属粒子浓度,并与常规处理方法比较,得到的数据如表1所述。可见:本发明的方法制备的重金属土壤修复剂,具有更好的修复效果,可使土壤中重金属残留率低于5%。
实施例5
一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用,其制备及修复土壤的具体过程如下:
将秸秆粉碎机及其电动机安装在角钢制成的机座上,启动后先空转2min,确认正常后,将干燥秸秆连续投料,经粉碎得到长度不超过5mm的秸秆颗粒。然后将0.5kg秸秆颗粒加入10kg质量浓度为10%的硫酸亚铁溶液中,搅拌均匀,置于70℃的恒温水浴槽内,并在搅拌状态下不断加入氨水和双氧水,直至体系中亚铁离子全部氧化为铁离子,形成氢氧化***胶,并与秸秆纤维素均匀交织。静置12h后,采用蒸馏水洗涤并过滤,在空气中加热至110℃烘干10h,并在研磨机中磨粉,得到的具有纳米孔的吸附材料即为重金属土壤修复剂;将3kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀,使修复剂的纳米孔洞充分有效吸附重金属粒子。然后将混合土壤置于激光室中,开启连续波激光发生器对其进行辐照处理,激光频率为4.8×1014Hz,功率密度为6×105W/cm2,处理时间为2min,使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接,形成团聚的大颗粒。然后将混合土壤加入磁选筛分机中,将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来,即可将重金属从土壤中永久性除去。
采用实施例5的方法制备的重金属土壤修复剂,将其用于处理重金属污染的土壤,测试处理前及处理后的重金属粒子浓度,并与常规处理方法比较,得到的数据如表1所述。可见:本发明的方法制备的重金属土壤修复剂,具有更好的修复效果,可使土壤中重金属残留率低于5%。
实施例6
一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用,其制备及修复土壤的具体过程如下:
将秸秆粉碎机及其电动机安装在角钢制成的机座上,启动后先空转3min,确认正常后,将干燥秸秆连续投料,经粉碎得到长度不超过5mm的秸秆颗粒。然后将1kg秸秆颗粒加入10kg质量浓度为15%的硫酸亚铁溶液中,搅拌均匀,置于90℃的恒温水浴槽内,并在搅拌状态下不断加入氨水和双氧水,直至体系中亚铁离子全部氧化为铁离子,形成氢氧化***胶,并与秸秆纤维素均匀交织。静置10h后,采用蒸馏水洗涤并过滤,在空气中加热至100℃烘干10h,并在研磨机中磨粉,得到的具有纳米孔的吸附材料即为重金属土壤修复剂;将2kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀,使修复剂的纳米孔洞充分有效吸附重金属粒子。然后将混合土壤置于激光室中,开启连续波激光发生器对其进行辐照处理,激光频率为6.2×1014Hz,功率密度为7×105W/cm2,处理时间为2.5min,使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接,形成团聚的大颗粒。然后将混合土壤加入磁选筛分机中,将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来,即可将重金属从土壤中永久性除去。
采用实施例6的方法制备的重金属土壤修复剂,将其用于处理重金属污染的土壤,测试处理前及处理后的重金属粒子浓度,并与常规处理方法比较,得到的数据如表1所述。可见:本发明的方法制备的重金属土壤修复剂,具有更好的修复效果,可使土壤中重金属残留率低于5%。
实施例7
一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用,其制备及修复土壤的具体过程如下:
将秸秆粉碎机及其电动机安装在角钢制成的机座上,启动后先空转2min,确认正常后,将干燥秸秆连续投料,经粉碎得到长度不超过5mm的秸秆颗粒。然后将0.8kg秸秆颗粒加入10kg质量浓度为13%的硫酸亚铁溶液中,搅拌均匀,置于80℃的恒温水浴槽内,并在搅拌状态下不断加入氨水和双氧水,直至体系中亚铁离子全部氧化为铁离子,形成氢氧化***胶,并与秸秆纤维素均匀交织。静置10h后,采用蒸馏水洗涤并过滤,在空气中加热至120℃烘干10h,并在研磨机中磨粉,得到的具有纳米孔的吸附材料即为重金属土壤修复剂;将1kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀,使修复剂的纳米孔洞充分有效吸附重金属粒子。然后将混合土壤置于激光室中,开启连续波激光发生器对其进行辐照处理,激光频率为5.5×1014Hz,功率密度为5×105W/cm2,处理时间为3.5min,使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接,形成团聚的大颗粒。然后将混合土壤加入磁选筛分机中,将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来,即可将重金属从土壤中永久性除去。
采用实施例7的方法制备的重金属土壤修复剂,将其用于处理重金属污染的土壤,测试处理前及处理后的重金属粒子浓度,并与常规处理方法比较,得到的数据如表1所述。可见:本发明的方法制备的重金属土壤修复剂,具有更好的修复效果,可使土壤中重金属残留率低于5%。
对比例1
一种重金属土壤修复剂及制备方法和应用,其制备及修复土壤的具体过程如下:
将秸秆粉碎机及其电动机安装在角钢制成的机座上,启动后先空转2min,确认正常后,将干燥秸秆连续投料,经粉碎得到长度不超过5mm的秸秆颗粒。然后将0.8kg秸秆颗粒加入10kg质量浓度为13%的硫酸亚铁溶液中,搅拌均匀,置于80℃的恒温水浴槽内,并在搅拌状态下不断加入氨水和双氧水,直至体系中亚铁离子全部氧化为铁离子,形成氢氧化***胶,并与秸秆纤维素均匀交织。静置10h后,采用蒸馏水洗涤并过滤,在空气中加热至120℃烘干10h,并在研磨机中磨粉,得到的具有纳米孔的吸附材料即为重金属土壤修复剂;将1kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀,使修复剂的纳米孔洞充分有效吸附重金属粒子。然后将混合土壤加入磁选筛分机中,将修复剂从土壤中筛选出来。
采用对比例1缺省了激光处理,测试处理前及处理后的重金属粒子浓度,并与常规处理方法比较,得到的数据如表1所述。
对比例2
利用植物修复土壤中的重金属,修复期为一季。修复效果如表1。
表1:
通过试验验证,本发明由于具有优异的吸附性,通过激光焊接将吸附重金属的修复剂形成大颗粒,并通过磁选分离出,使重金属彻底从土壤中分离。对比例由于缺省了激光焊接处理,吸附重金属的修复剂分离不彻底,影响处理效果。而常规的植物修复土壤,由于对重金属有选择性,而且处理周期长,因此修复效果显著低于本发明。

Claims (9)

1.一种重金属土壤修复剂的制备方法,其特征是将秸秆粉碎后加入硫酸亚铁溶液中,添加氨水与双氧水生成氢氧化***胶与秸秆纤维素交织,经静置、洗涤、过滤、烘干及研磨后,得到重金属土壤修复剂;具体制备方法如下:
将秸秆粉碎得到长度不超过5mm的秸秆颗粒,然后将秸秆颗粒加入硫酸亚铁溶液中,搅拌均匀,置于恒温水浴槽内,并在搅拌状态下不断加入氨水和双氧水,直至体系中亚铁离子全部氧化为铁离子,形成氢氧化***胶,并与秸秆纤维素均匀交织;静置一定时间后,采用蒸馏水洗涤并过滤,在空气中加热烘干,并在研磨机中磨粉,得到的具有纳米孔的吸附材料即为重金属土壤修复剂。
2.根据权利要求1所述一种重金属土壤修复剂的制备方法,其特征在于:所述硫酸亚铁溶液的质量浓度为10~15%。
3.根据权利要求1所述一种重金属土壤修复剂的制备方法,其特征在于:所述秸秆颗粒的加入量为硫酸亚铁溶液质量的5~10%。
4.根据权利要求1所述一种重金属土壤修复剂的制备方法,其特征在于:所述恒温水浴的温度为70~90℃;所述静置时间为10~12h;优选的,所述烘干温度为100~120℃。
5.一种重金属土壤修复剂,其特征是由权利要求1-4任一项所述方法制备得到。
6.一种如权利要求5所述重金属土壤修复剂的应用,其特征是:通过分散于土壤中吸附重金属粒子,然后激光辐照焊接团聚为大颗粒,再经磁选筛分机除去修复剂,即可实现土壤中重金属的永久性除去;具体应用方法如下:
将所得的修复剂与土壤按一定的质量比例混合并分散均匀,使修复剂的纳米孔洞充分有效吸附重金属粒子;然后将混合土壤置于激光室中,开启连续波激光发生器对其进行辐照处理,吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接,形成团聚的大颗粒;然后将混合土壤加入磁选筛分机中,将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来,即可将重金属从土壤中永久性除去。
7.根据权利要求6所述应用,其特征是:所述修复剂的加入量为土壤质量的1~3%。
8.根据权利要求6所述应用,其特征是:所述连续波激光的频率为4.5~6.5×1014Hz,功率密度为2~8×105W/cm2
9.根据权利要求6所述应用,其特征是:步骤(2)所述激光处理的时间为2~4min。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110484269A (zh) * 2019-08-20 2019-11-22 北京上水环境科技发展有限公司 一种重金属污染土壤修复剂及其制备与使用方法
CN112916607A (zh) * 2021-01-26 2021-06-08 广东中科碧城环境技术有限公司 一种重金属污染土壤的稳定化修复方法
CN115624955A (zh) * 2022-10-25 2023-01-20 广州怀特远科技有限公司 一种生物炭土壤重金属修复剂及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1593745A (zh) * 2004-07-05 2005-03-16 南开大学 载铁球形纤维素吸附剂及其制备和应用
CN104893732A (zh) * 2015-06-05 2015-09-09 中国地质科学院矿产资源研究所 修复被重金属Pb-Cd复合污染土壤的修复剂S-PbCd及其制备方法和使用方法
CN106336038A (zh) * 2016-09-22 2017-01-18 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种含重金属污染废水的处理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1593745A (zh) * 2004-07-05 2005-03-16 南开大学 载铁球形纤维素吸附剂及其制备和应用
CN104893732A (zh) * 2015-06-05 2015-09-09 中国地质科学院矿产资源研究所 修复被重金属Pb-Cd复合污染土壤的修复剂S-PbCd及其制备方法和使用方法
CN106336038A (zh) * 2016-09-22 2017-01-18 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种含重金属污染废水的处理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
虞钢: "《激光制造工艺力学》", 31 January 2012, 国防工业出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110484269A (zh) * 2019-08-20 2019-11-22 北京上水环境科技发展有限公司 一种重金属污染土壤修复剂及其制备与使用方法
CN112916607A (zh) * 2021-01-26 2021-06-08 广东中科碧城环境技术有限公司 一种重金属污染土壤的稳定化修复方法
CN115624955A (zh) * 2022-10-25 2023-01-20 广州怀特远科技有限公司 一种生物炭土壤重金属修复剂及其制备方法
CN115624955B (zh) * 2022-10-25 2024-05-28 李智强 一种生物炭土壤重金属修复剂及其制备方法

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