專利名稱：一種重金屬螯合劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及土壤重金屬污染快速修復技術，具體涉及一種重金屬螯合劑及其制備方法。
背景技術：
現有設施土壤重金屬污染修復技術存在的缺點有:1、物理和化學技術，不僅需要專門的設備和技術人員，而且價格高，只能暫緩重金屬污染，不能從根本上解決問題。2、植物修復技術因其價格低、安全、易于操作、可以在污染區域原位實施，減小了對土壤物理性質的破壞又不會對周圍環境造成二次污染，可稱得上的“綠色修復技術”。但是也存在一些不足，最主要的是其修復重金屬污染土壤的時間相對長。3、植物化學聯合修復技術，施用化學螯合劑如 EDTA可以增加植物對重金屬的富集能力，但可能會同時造成有毒元素下地下的滲漏，形成潛在的污染風險，同時運行成本高。
發明內容
基于以上不足之處，本發明的目的在于提供一種產品配方合理，螯合重金屬效果明顯，又不會對周圍環境造成污染風險的，成本低，易于應用的土壤重金屬螯合劑。本發明的目的是這樣實現的:—種重金屬螯合劑，配方為:質量濃度為46.5 %-57.1 %的酸藤果汁(EmbeliaLaeta L.Mez)、雙活化改性風化煤和酸性活化蒙脫石，重量比1: 0.2: 0.15 ;所述的雙活化改性風化煤為風化煤磨碎通過100目篩，加入煤酸比1: 0.5的質量濃度30%的HNO3溶液，維持溫度在85 95°C進行氧化和硝化反應，至2.5小時后，加入與煤重量比1: 0.8的質量濃度30%氨水，所述的風化煤為HA > 40%。本發明的另一目的在于提供一種上述土壤重金屬天然螯合劑的制備方法，該方法過程包括:(I)、酸藤果取葉片，磨成汁與水按重量比1: 0.75混合，打漿后過濾待用；(2)、風化煤磨碎通過100目篩，加入煤酸比1: 0.5的質量濃度30%的HNO3溶液，維持溫度在85 95°C進行氧化和硝化反應，至2.5小時后，加入與煤重量比1: 0.8的質量濃度30%氨水；所述的風化煤為HA > 40% ;(3)、將鈣基膨潤土在沸水浴中，加入物質量濃度為3mol/L的H2SO4酸洗活化2_3小時，其中鈣基膨潤土與H2SO4固液比為Ig: 3mL，再用蒸餾水洗至pH = 6，烘干后碾成細粉過100目篩，即得酸性活化蒙脫石；所述的鈣基膨潤土為蒙脫石含量大于75.9%，陽離子交換量CEC大于120cmol/kg ；(4)、將步驟(2)和步驟(3)所得產物干燥、按重量比1: 0.75混勻，粉碎過100目篩待用；(5)、將步驟(4)最終產物與步驟(I)最終產物按重量比1: 5混合。本發明是一種土壤重金屬污染修復技術，根據重金屬化學特性和作物吸收特點，經多年的科學試驗研制而成的重金屬螯合劑。其優點是產品配方合理，螯合重金屬效果明顯，顯著提高蔬菜產量和品質，農民易于應用，經濟、生態效益明顯。本發明螯合劑及應用技術可有效螯合土壤重金屬，減少重金屬對作物的脅迫，改善土壤環境，提高作物產量和品質。本發明方法及產品可快速有效螯合土壤重金屬，使活性重金屬含量增加800%以上，經重金屬超富集植物吸收后，可以在I年內使土壤重金屬含量降低20-25%。次年土壤中種植作物，與對照相比增加作物產量8%以上。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明:實施例1:1、原料:選用質量濃度為57.1 %酸藤果汁(葉片汁與蒸餾水1: 0.75混合)、內蒙古武川風化煤(總腐植酸含量42.5%，灰分11.3% )、吉林省九臺市九營膨潤土礦-鈣基膨潤土 (蒙脫石含量78.5%, CEC為125cmol/kg)。2、制備:(I)、酸藤果取葉片,用自來水洗3遍，蒸餾水洗3遍，晾干，稱鮮重。摘取葉片,用攪拌機打漿，打漿過程中加入一定量的蒸餾水，使鮮葉重與水重比例為1: 0.75，打漿后用紗布過濾，汁液待用。(2)、風化煤磨碎通過100目篩，加入煤酸比1: 0.5的質量濃度30%的HNO3溶液，維持溫度在85°C環境下進行氧化和硝化反應，至2.5小時后，加入與煤重量比1: 0.8的質量濃度30%氨水。 (3)、將鈣基膨潤土用水浸泡，去除懸浮物和渣子后過濾烘干，在沸水浴中，加入3倍量的濃度為3mol/L的H2SO4酸洗活化3小時，再用蒸餾水洗至pH = 6，烘干后碾成細粉過100目篩，即得酸性活化鈣基膨潤土。(4)、將步驟(2)和步驟(3)所得產物干燥、按重量比1: 0.75混勻，粉碎過100目篩。(5)、將步驟(4)所得最終產物與步驟(I)最終產物施用時按重量比1: 5混合。實施例2:1、原料:選用質量濃度為50%酸藤果汁(葉片汁與蒸餾水1:1混合)、黑龍江省蘿北風化煤(總腐植酸含量62.4%，灰分10.6% )、吉林省長春市石牌嶺膨潤土礦-鈣基膨潤土(含蒙脫石75.9%，陽離子交換量120cmol/kg)。2、制備:(I)、酸藤果取葉片,用自來水洗3遍，蒸餾水洗3遍，晾干，稱鮮重。摘取葉片,用攪拌機打漿，打漿過程中加入一定量的蒸餾水，使鮮葉重與水重比例為1: 1，打漿后用紗布過濾，汁液待用。(2)、風化煤磨碎通過80目篩，加入煤酸比1: 0.5的質量濃度30%的HNO3溶液，維持溫度在95°C環境下進行氧化和硝化反應，至2.5小時后，加入與煤重量比1: 0.8的質量濃度30%氨水。(3)、將鈣基膨潤土在沸水浴中，加入物質量濃度為3mol/L的H2SO4酸洗活化2_3小時，其中鈣基膨潤土與H2SO4固液比為Ig: 3mL，再用蒸餾水洗至pH = 6，烘干后碾成細粉過100目篩，即得酸性活化蒙脫石。(4)、將步驟(2)和步驟(3)所得產物干燥、按重量比1: 0.75混勻，粉碎過100目篩。(5)、將步驟(4)所得最終產物與步驟(I)最終產物施用時按重量比1: 5混合。實施例3:1、原料:選用質量濃度為46.5%的酸藤果汁(葉片汁與蒸餾水1: 1.25混合)選用黑龍江省蘿北風化煤(總腐植酸含量62.4%，灰分10.6% )、吉林省九臺市九營膨潤土礦-鈣基膨潤土(蒙脫石含量78.5%, CEC為125cmol/kg)。2、制備:(I)、酸藤果取葉片,用自來水洗3遍，蒸餾水洗3遍，晾干，稱鮮重。摘取葉片,用攪拌機打漿，打漿過程中加入一定量的蒸餾水，使鮮葉重與水重比例為1: 1.25，打漿后用紗布過濾，汁液待用。(2)、風化煤磨碎通過100目篩，加入煤酸比1: 0.5的質量濃度30%的HNO3溶液，維持溫度在85-95°C環境下進行氧化和硝化反應，至2.5小時后，加入與煤重量比1: 0.8的質量濃度30%氨水。(3)、將鈣基膨潤土在沸水浴中，加入物質量濃度為3mol/L的H2SO4酸洗活化2_3小時，其中鈣基膨潤土與H2SO4固液比為Ig: 3mL，再用蒸餾水洗至pH = 6，烘干后碾成細粉過100目篩，即得酸性活化蒙脫石。(4)、將步驟(2)和步驟(3)所得產物干燥、按重量比1: 0.75混勻，粉碎過100目篩。(5)、將步驟(4)所得最終產物與步驟(I)最終產物施用時按重量比1: 5混合。實施例4對比試驗1.盆栽設計:土樣采自某礦山重金屬污染土壤(Cd、Pb、Zn、Cu污染)，土壤有效重金屬含量如表
I。試驗采用盆栽處理，盆采用聚乙烯盆(其上緣直徑為15cm，底緣直徑11cm，高度為15cm)，每盆裝土 2kg (烘干土記)。試驗共設置6個處理，每個處理3次重復，隨機排列。在加螯合劑的過程中，在盆栽底部墊一較大凹面碟子，以防螯合劑及其活化的重金屬離子的淋失，碟子收集的淋出回加入盆栽。表I試驗土壤的有效重金屬含量
權利要求
1.一種重金屬螯合劑，其特征在于，配方如下: 質量濃度為46.5% -57.1 %的酸藤果汁、雙活化改性風化煤和酸性活化蒙脫石，重量比 1: 0.2: 0.15 ； 所述的雙活化改性風化煤為風化煤磨碎通過100目篩，加入煤酸比1: 0.5的質量濃度30%的HNO3溶液，維持溫度在85 95°C進行氧化和硝化反應，至2.5小時后，加入與煤重量比1: 0.8的質量濃度30%氨水，所述的風化煤為HA彡40%。
2.一種重金屬螯合劑的制備方法，其特征在于，方法如下: (1)、酸藤果取葉片，磨成汁與水按重量比1: 0.75混合，打漿后過濾待用； (2)、風化煤磨碎通過100目篩，加入煤酸比1: 0.5的質量濃度30%的HNO3溶液，維持溫度在85 95°C進行氧化和硝化反應，至2.5小時后，加入與煤重量比1: 0.8的質量濃度30%氨水；其中所述的風化煤為HA彡40% ; (3)、將鈣基膨潤土在沸水浴中，加入物質量濃度為3mol/L的H2SO4酸洗活化2_3小時，其中鈣基膨潤土 與H2SO4固液比為Ig: 3mL，再用蒸餾水洗至pH = 6，烘干后碾成細粉過100目篩，即得酸性活化蒙脫石；所述的鈣基膨潤土為蒙脫石含量大于75.9%，陽離子交換量 CEC 大于 120cmol/kg ； (4)、將步驟(2)和步驟(3)所得產物干燥、按重量比1: 0.75混勻，粉碎過100目篩待用； (5)、將步驟(4)最終產物與步驟(I)最終產物按重量比1: 5混合。
全文摘要
本發明提供了一種重金屬新型螯合劑及其制備方法。配方如下質量濃度為46.5％-57.1％的酸藤果汁、雙活化改性風化煤和酸性活化蒙脫石，重量比1∶0.2∶0.15；所述的雙活化改性風化煤為風化煤磨碎通過100目篩，加入煤酸比1∶0.5的質量濃度30％的HNO3溶液，維持溫度在85～95℃進行氧化和硝化反應，至2.5小時后，加入與煤重量比1∶0.8的質量濃度30％氨水，所述的風化煤為HA≥40％。本發明螯合劑可有效螯合土壤重金屬，減少重金屬對作物的脅迫，改善土壤環境，提高作物產量和品質。
文檔編號A62D101/43GK103242853SQ201310188270
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月10日 優先權日2013年5月10日
發明者張繼舟, 王立民, 袁磊, 曹宏杰, 王宏韜, 馬獻發, 呂品, 羅春雨, 沈光, 于志民 申請人:黑龍江省科學院自然與生態研究所