鐵鋅雙金屬機(jī)械化學(xué)球磨處理高濃度有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法
【專利摘要】鐵鋅雙金屬機(jī)械化學(xué)球磨處理高濃度有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法，步驟為：土壤的準(zhǔn)備與稱?。和寥雷匀伙L(fēng)干后，去除雜質(zhì)；球磨試劑配制：鐵粉和鋅粉的質(zhì)量比在1:1~5:1之間，土壤的質(zhì)量與鐵粉和鋅粉總質(zhì)量比在2:1~10:1之間；將稱量好的球磨試劑加入裝有土壤的球磨罐之中，球重:物料重的比例在7:1~28:1，所述物料重為土壤與球磨試劑重量之和，然后蓋好球磨罐蓋子；進(jìn)行球磨反應(yīng)：球磨罐轉(zhuǎn)速為400-500rpm之間，反應(yīng)時(shí)間為2-8小時(shí)，反應(yīng)溫度為室溫，反應(yīng)氣氛為空氣氛。直接采用廉價(jià)的鐵粉作為添加劑球磨處理DDTs高污染的土壤，反應(yīng)4小時(shí)后能達(dá)到99%以上的降解率。
【專利說明】鐵鋅雙金屬機(jī)械化學(xué)球磨處理高濃度有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)藥化工污染場(chǎng)地高濃度有機(jī)復(fù)合污染土壤的無害化處理，主要污染物是滴滴涕及其衍生物(DDTS)，處理方法是機(jī)械化學(xué)法，具體涉及一種加入鐵-鋅雙金屬體系球磨處理高濃度DDTs污染土壤的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]滴滴涕(DDT)作為優(yōu)良的殺蟲劑從上世紀(jì)40年代起曾在世界范圍內(nèi)廣泛生產(chǎn)和使用。I960年代，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)DDT在環(huán)境中非常難分解，并可在動(dòng)物脂肪內(nèi)蓄積，影響魚類和鳥類生存繁殖，破壞生態(tài)平衡。1970年代后，很多國(guó)家明令禁止或限制生產(chǎn)和使用DDT0 DDT是首批列入《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》(POPs公約)全球控制名單的POPs之一。我國(guó)曾經(jīng)大量生產(chǎn)和使用DDT JtSPOPs公約締約國(guó)之一，我國(guó)于1983年停止生產(chǎn)和使用DDT。退役的DDT生產(chǎn)設(shè)施和場(chǎng)址遺留下大量DDTs危險(xiǎn)廢物和高濃度污染土壤，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境造成潛在威脅，土地再利用前必須對(duì)DDTs廢物和污染土壤進(jìn)行無害化處理。
[0003]機(jī)械化學(xué)又稱為機(jī)械力化學(xué)。與熱化學(xué)，電化學(xué)，光化學(xué)一樣是物理化學(xué)的一個(gè)分支，是綠色化學(xué)研究的前沿方向之一。機(jī)械化學(xué)的基本原理是通過機(jī)械力研磨、破碎、摩擦等作用方式累積機(jī)械能量，誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)。采用球磨的機(jī)械化學(xué)法可以誘發(fā)通常狀態(tài)下很難發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)條件不苛刻且操作簡(jiǎn)單。此外，機(jī)械化學(xué)法在降解有機(jī)污染物過程中不會(huì)產(chǎn)生二噁英等有毒副產(chǎn)物，從而減少了處置或修復(fù)過程中二次污染的概率與風(fēng)險(xiǎn)。研究表明，選用適當(dāng)?shù)奶砑觿C(jī)械化學(xué)法可以高效地降解有機(jī)化合物，包括有機(jī)鹵化物。機(jī)械化學(xué)技術(shù)在處理POPs廢物以及高濃度污染土壤方面具有廣泛的應(yīng)用潛力。
[0004]西澳大利亞大學(xué)Rowland等人于1994年在《Nature》雜志上報(bào)道了一種球磨處理DDT、多氯聯(lián)苯和氯苯的方法。他們的研究發(fā)現(xiàn)氧化鈣(CaO)作為添加劑效果較好，而鐵粉對(duì)DDT的降解效果并不理想。此后，大多機(jī)械化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)著重對(duì)CaO開展研究，而鐵粉的研究較少。作為一種易于獲取的還原活性物質(zhì)，鐵粉在水處理尤其是降解POPs或者其他難降解有機(jī)物方面有很廣泛的研究和應(yīng)用。由于其高效的降解效果，納米鐵和雙金屬體系近年來成為研究熱點(diǎn)。鐵粉能否高效機(jī)械化學(xué)降解POPs成為研究者比較關(guān)注的問題。近年來清華大學(xué)研究者發(fā)現(xiàn)，鐵粉與二氧化硅(SiO2)混合物作為添加劑，用球磨處理五氯硝基苯(PCNB)等有機(jī)物時(shí)能夠取得較好的降解效果。他們的后續(xù)研究表明，F(xiàn)e-Ni雙金屬體系具有更高的降解性能，同時(shí)處理產(chǎn)物用來處理水中的有機(jī)污染物依然具有很高的降解活性。以前的研究表明，只有納米鐵粉才會(huì)表現(xiàn)出高效的降解效果，同時(shí)研究常用的雙金屬體系含有貴金屬(如鈀，Pd)，雖然它具有較強(qiáng)的降解性能，但貴金屬價(jià)格較高，其實(shí)際應(yīng)用于土壤處理或修復(fù)時(shí)具有局限性。此外，Pd等金屬的加入可能帶來新的土壤金屬污染問題。我們采用退役的DDT生產(chǎn)場(chǎng)地采集的實(shí)際DDTs等復(fù)合高污染土壤開展機(jī)械化學(xué)處理研究，結(jié)果表明，用鐵粉處理4小時(shí)，DDTs降解率可超過99%，這與Rowland等人的研究結(jié)果(鐵粉在降解DDT的時(shí)候，并不具備很高的活性)不同。此外，通過在鐵粉體系加入不同的輔助試齊IJ(如Fe-Zn雙金屬、SiO2等)，可以獲得更好的降解效果，表明基于金屬鐵粉的體系機(jī)械化學(xué)球磨降解土壤中DDTs具有很好應(yīng)用潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]解決的技術(shù)問題:本發(fā)明的內(nèi)容在于提供一種鐵鋅雙金屬機(jī)械化學(xué)球磨處理高濃度有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法，采用高效的機(jī)械化學(xué)球磨降解添加劑，降解實(shí)際高污染土壤中的DDTs，這種添加劑的成分以鐵為主體，金屬鋅為輔助金屬。
[0006]技術(shù)方案:鐵鋅雙金屬機(jī)械化學(xué)球磨處理高濃度有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法，步驟為:
[0007]第一步，土壤的準(zhǔn)備與稱取:土壤自然風(fēng)干后，去除雜質(zhì)；
[0008]第二步，球磨試劑配制:鐵粉和鋅粉的質(zhì)量比在1:1?5:1之間，土壤的質(zhì)量與鐵粉和鋅粉總質(zhì)量比在2:1?10:1之間；
[0009]第三步，將稱量好的球磨試劑加入裝有待處理土壤的球磨罐之中，球重:物料重的比例在7:1?28:1，所述物料重為土壤與球磨試劑重量之和，然后蓋好球磨罐蓋子；
[0010]第四步,進(jìn)行球磨反應(yīng):球磨罐轉(zhuǎn)速為400-500rpm之間，反應(yīng)時(shí)間為2-8小時(shí),反應(yīng)溫度為室溫，反應(yīng)氣氛為空氣氛。
[0011]優(yōu)選的，球磨試劑中還含有二氧化硅(SiO2)或三氧化二鋁(Al2O3)，比例為25%。
[0012]優(yōu)選的，球重:物料重的比例為28:1，土壤的質(zhì)量與鐵粉和鋅粉總質(zhì)量比為10:5，鐵鋅比為1:1，轉(zhuǎn)速為500rpm。
[0013]有益效果:直接采用廉價(jià)的鐵粉作為添加劑球磨處理DDTs高污染的土壤，反應(yīng)4小時(shí)后能達(dá)到99%以上的降解率。在鐵粉中加入二氧化硅(SiO2)或者三氧化二鋁(Al2O3)會(huì)有更好的降解效果。采用鐵-鋅雙金屬體系作為添加劑，效果比僅采用鐵粉更好。采用的鐵粉和鋅粉均是采用工業(yè)級(jí)別的粉末，不涉及貴金屬和納米金屬等價(jià)格很高的材料。操作簡(jiǎn)單，雙金屬的制備不需要特殊的工藝，只需混在一起球磨即可。處理產(chǎn)物為土壤與金屬，金屬化合物的混合物，便于分離和添加劑的重復(fù)利用。操作過程溫和不需要高溫高壓等苛刻的操作條件，不會(huì)產(chǎn)生二噁英有毒副產(chǎn)物。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為球磨降解效果隨著時(shí)間的變化趨勢(shì)圖，其中橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為剩余濃度；
[0015]圖2為鐵粉中加入不同添加劑球磨降解效果圖，其橫坐標(biāo)為添加劑種類，縱坐標(biāo)為剩余濃度；
[0016]圖3為鐵粉、鐵粉+鎳、鐵粉+鋅的降解效果示意圖；
[0017]圖4為不同轉(zhuǎn)速對(duì)球磨降解效果影響圖，其中橫坐標(biāo)為轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)為降解率；
[0018]圖5為不同球料質(zhì)量比對(duì)球磨降解效果影響圖，其中橫坐標(biāo)為球料質(zhì)量比，縱坐標(biāo)為降解率；
[0019]圖6為不同物料比對(duì)球磨降解效果影響圖，其中橫坐標(biāo)為物料比，縱坐標(biāo)為降解率;[0020]圖7為不同鐵鋅比對(duì)球磨降解效果的對(duì)比，其中橫坐標(biāo)為鐵鋅比，縱坐標(biāo)為降解率；
[0021]圖8為四因素三水平正交試驗(yàn)效應(yīng)曲線圖，其中橫坐標(biāo)為影響因子，縱坐標(biāo)為降
解效率。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改和替換，均屬于本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。
[0023]實(shí)施例1
[0024]將質(zhì)量比土壤:鐵粉=2:1，球料質(zhì)量比(球重:土壤+鐵粉)=28:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，然后向球磨罐中加入不銹鋼球，球磨罐和磨球的材質(zhì)均為不銹鋼材質(zhì)。其中大球(直徑19.5mm) 10顆，中球(直徑9.5mm) 14顆，小球(直徑8.5mm) 20顆，球磨罐的內(nèi)徑75mm,高71mm。設(shè)定轉(zhuǎn)速500rpm,球磨時(shí)間設(shè)定為運(yùn)行15min,停止15min,然后反轉(zhuǎn)15min,再停止15min，依次循環(huán)運(yùn)行。在設(shè)定的球磨時(shí)間取樣，用GC-E⑶分析土樣內(nèi)的殘余濃度。
[0025]將質(zhì)量比土壤:(鐵粉+鋅粉)=2:1,球料質(zhì)量比(球重:土壤+鐵粉+鋅粉)=28:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，按照上述同樣的反應(yīng)方式反應(yīng)，采用相同的方法進(jìn)行測(cè)量。
[0026]將土壤，球料質(zhì)量比(球重:土壤)=28:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，按照上述同樣的方式反應(yīng)，采用相同的方法進(jìn)行測(cè)量。
[0027]結(jié)果發(fā)現(xiàn):采用土壤樣品直接球磨，也具有較快的降解速率和較好的降解效果反應(yīng)8小時(shí)后，DDTs的濃度由5114.70mg/kg降低到了 403.6mg/kg，在加入鐵粉以后，降解效果顯著增強(qiáng)8小時(shí)反應(yīng)降低到3.92mg/kg。而采用鐵粉和鋅粉的雙金屬體系，反應(yīng)4小時(shí)后降解為7.44mg/kg，鐵粉做為添加劑球磨反應(yīng)4小時(shí)剩余濃度為:201.37mg/kg。相比于鐵粉，鐵鋅雙金屬體系的降解效果有很大的提高，具體的殘余濃度隨著時(shí)間的變化關(guān)系如圖1所示。
[0028]實(shí)施例2
[0029]將質(zhì)量比土壤:二氧化硅=2:1，球料質(zhì)量比(球重:土壤+ 二氧化硅)=28:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，然后向球磨罐中加入不銹鋼球，球磨罐和磨球的材質(zhì)均為不銹鋼材質(zhì)。其中大球(直徑19.5mm) 10顆，中球(直徑9.5mm) 14顆，小球(直徑8.5mm) 20顆，球磨罐的內(nèi)徑75mm,高71mm。設(shè)定轉(zhuǎn)速500rpm,球磨時(shí)間設(shè)定為運(yùn)行15min,停止15min,然后反轉(zhuǎn)15min,再停止15min,依次循環(huán)運(yùn)行。在球磨4h后取樣,用GC-E⑶分析土樣內(nèi)的殘余濃度。
[0030]將質(zhì)量比土壤:三氧化二鋁=2:1，球料質(zhì)量比(球重:土壤+三氧化二鋁)=28:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，按照上述方式參與反應(yīng)，采用相同的方法檢出土壤中的剩余DDTs的濃度。
[0031 ] 將質(zhì)量比土壤:(鐵粉+ 二氧化硅)=2:1，球料質(zhì)量比(球重:土壤重+鐵粉重+ 二氧化硅重)=28: 1、其中鐵粉重:二氧化硅重=4:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，按照上述方式參與反應(yīng)，采用相同的方法檢出土壤中的剩余DDTs的濃度。
[0032]將質(zhì)量比土壤:(鐵粉+三氧化二鋁)=2: 1，球料質(zhì)量比(球重:土壤++鐵粉+三氧化二鋁)=28:1，鐵粉:三氧化二鋁=4:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，按照上述方式參與反應(yīng)，采用相同的方法檢出土壤中的剩余DDTs的濃度。
[0033]結(jié)果如圖2所示:二氧化硅，三氧化二鋁作為添加試劑，也具有降解效果。鐵粉的降解效果要比二氧化硅，三氧化二鋁好。當(dāng)采用二氧化硅或者三氧化二鋁作為輔助的添加試劑時(shí)，處理效果明顯變好。
[0034]實(shí)施例3
[0035]將質(zhì)量比土壤:鐵粉=2:1，球料質(zhì)量比(球重:土壤+鐵粉)=28:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，然后向球磨罐中加入不銹鋼球，球磨罐和磨球的材質(zhì)均為不銹鋼材質(zhì)。其中大球(直徑19.5mm) 10顆，中球(直徑9.5mm) 14顆，小球(直徑8.5mm) 20顆，球磨罐的內(nèi)徑75mm,高71mm。設(shè)定轉(zhuǎn)速500rpm,球磨時(shí)間設(shè)定為運(yùn)行15min,停止15min,然后反轉(zhuǎn)15min,再停止15min,依次循環(huán)運(yùn)行。在設(shè)定的球磨時(shí)間4h取樣,用GC-E⑶分析土樣內(nèi)的殘余濃度。
[0036]將質(zhì)量比土壤:(鐵粉+鋅粉)=2:1,球料質(zhì)量比(球重:土壤+鐵粉+鋅粉)=28:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，按照上述同樣的反應(yīng)方式反應(yīng)，采用相同的方法進(jìn)行測(cè)量。
[0037]將質(zhì)量比土壤:(鐵粉+鎳粉)=2:1,球料質(zhì)量比(球重:土壤+鐵粉+鎳粉)=28:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，按照上述同樣的反應(yīng)方式反應(yīng)，采用相同的方法進(jìn)行測(cè)量。
[0038]實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。結(jié)果表明鐵粉+鋅粉作為添加劑，其降解效果要好于鐵粉，以及鐵粉+鎳粉。
[0039]實(shí)施例4
[0040]將質(zhì)量比土壤:鐵粉+鋅粉=2:1,球料質(zhì)量比(球重:土壤+鐵粉+鋅粉)=28:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，然后向球磨罐中加入不銹鋼球，球磨罐和磨球的材質(zhì)均為不銹鋼材質(zhì)。其中大球(直徑19.5mm) 10顆，中球(直徑9.5mm) 14顆，小球(直徑8.5mm) 20顆，球磨罐的內(nèi)徑75mm,高71mm。設(shè)定轉(zhuǎn)速200rpm,球磨時(shí)間設(shè)定為運(yùn)行15min,停止15min,然后反轉(zhuǎn)15min,再停止15min,依次循環(huán)運(yùn)行。在球磨4h后取樣,用GC-E⑶分析土樣內(nèi)的殘余濃度，計(jì)算DDTs的降解率。
[0041 ] 其中降解效率=100%-(剩余濃度/原始濃度)*100% ；
[0042]設(shè)定轉(zhuǎn)速分別為250rpm, 300rpm, 350rpm, 400rpm, 450rpm, 500rpm,其余方法如上述一樣，分別檢測(cè)不同轉(zhuǎn)速下，球磨機(jī)運(yùn)行4h后土壤中DDTs的剩余濃度，然后計(jì)算DDTs的
降解率。
[0043]結(jié)果如圖4所示:在一定范圍內(nèi)隨著轉(zhuǎn)速的增高，降解效果變好，增大到某一之后，在增大轉(zhuǎn)速，降解效果的變化不是很明顯，基本沒有變化。
[0044]實(shí)施例5
[0045]將質(zhì)量比土壤:鐵粉+鋅粉=2:1,球料質(zhì)量比(球重:土壤+鐵粉+鋅粉)=28:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，然后向球磨罐中加入不銹鋼球，球磨罐和磨球的材質(zhì)均為不銹鋼材質(zhì)。其中大球(直徑19.5mm) 10顆，中球(直徑9.5mm) 14顆，小球(直徑8.5mm) 20顆，球磨罐的內(nèi)徑75mm,高71mm。設(shè)定轉(zhuǎn)速500rpm,球磨時(shí)間設(shè)定為運(yùn)行15min,停止15min,然后反轉(zhuǎn)15min,再停止15min,依次循環(huán)運(yùn)行。在球磨4h后取樣,用GC-E⑶分析土樣內(nèi)的殘余濃度，計(jì)算降解效率。
[0046]其中降解效率=100%-(剩余濃度/原始濃度)*100% ；[0047]將質(zhì)量比為土壤:鐵粉+ 鋅粉=2.22:1,2.5:1,2.86:1,3.33:1,4:1,5:1,6.67:1，
10:1,球料質(zhì)量比(球重:土壤+鐵粉+鋅粉)=28:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，按照上述相同的方法進(jìn)行反應(yīng)，計(jì)算降解效率。
[0048]結(jié)果表明物料比增加即添加劑的量減少時(shí)，降解率變低，并且隨著物料比增加，降解率隨著物料比的變化趨于緩慢，其具體的降解效果以及變化趨勢(shì)如圖5所示。
[0049]實(shí)施例6
[0050]將質(zhì)量比土壤:鐵粉+鋅粉=2:1,球料質(zhì)量比(球重:土壤+鐵粉+鋅粉)=28:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，然后向球磨罐中加入不銹鋼球，球磨罐和磨球的材質(zhì)均為不銹鋼材質(zhì)。其中大球(直徑19.5mm) 10顆，中球(直徑9.5mm) 14顆，小球(直徑8.5mm) 20顆，球磨罐的內(nèi)徑75mm,高71mm。設(shè)定轉(zhuǎn)速500rpm,球磨時(shí)間設(shè)定為運(yùn)行15min,停止15min,然后反轉(zhuǎn)15min,再停止15min,依次循環(huán)運(yùn)行。在球磨4h后取樣,用GC-E⑶分析土樣內(nèi)的殘余濃度，計(jì)算降解效率。
[0051 ] 其中降解效率=100%-(剩余濃度/原始濃度)*100% ；[0052]將質(zhì)量比土壤:鐵粉+鋅粉=2:1,球料質(zhì)量比(球重:土壤+鐵粉+鋅粉)=14:1,9.3:1,7:1,5.6:1的土壤與添加劑加入球磨罐中，按照上述相同的方法進(jìn)行反應(yīng)，計(jì)算降解效率。
[0053]具體的結(jié)果如圖6所示:隨著球料質(zhì)量比的增加，即土樣的含量相對(duì)減少，或者磨球相對(duì)增加時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，降解率也隨之增加，但是增加到一定的球料質(zhì)量比后，降解率基本保持不變，增加球料質(zhì)量比將不再會(huì)顯著增加降解率。
[0054]實(shí)施例7
[0055]將質(zhì)量比土壤:(鐵粉+鋅粉)=2:1,球料質(zhì)量比(球重:土壤+鐵粉+鋅粉)=28:1,鐵粉:鋅粉=100%:0的土壤與添加劑加入球磨罐中，然后向球磨罐中加入不銹鋼球，球磨罐和磨球的材質(zhì)均為不銹鋼材質(zhì)。其中大球(直徑19.5mm) 10顆，中球(直徑9.5mm) 14顆，小球(直徑8.5mm) 20顆,球磨罐的內(nèi)徑75mm,高71mm。設(shè)定轉(zhuǎn)速500rpm,球磨時(shí)間設(shè)定為運(yùn)行15min,停止15min,然后反轉(zhuǎn)15min,再停止15min,依次循環(huán)運(yùn)行。在球磨2h后取樣,用GC-ECD分析土樣內(nèi)的殘余濃度，計(jì)算降解效率。
[0056]其中降解效率=100%-(剩余濃度/原始濃度)*100% ；
[0057]將質(zhì)量比土壤:(鐵粉+鋅粉)=2:1,球料質(zhì)量比(球重:土壤+鐵粉+鋅粉)=28:1,鐵粉:鋅粉=92%: 8%, 88%: 12%, 84%: 16%, 80%: 20%, 70%: 30%, 60%: 40%, 50%: 50% 的土壤與添加劑加入球磨罐中，按照上述方法反應(yīng)，檢測(cè)DDTs剩余濃度，計(jì)算降解效率。
[0058]結(jié)果表明:隨著鋅的加入，降解效率增加，當(dāng)鋅增加到一定比例后，降解效率不再有顯著的變化。但是由結(jié)果可以看到，雙金屬體系降解效果要明顯的優(yōu)于單金屬鐵體系，而且鋅相對(duì)于貴金屬來說是更具有實(shí)用價(jià)值，具體的實(shí)施例結(jié)果如圖7所示。
[0059]實(shí)施例8
[0060]采用四因素三水平正交試驗(yàn)，確定優(yōu)選組合。因素和水平分別為:
[0061]因素A:轉(zhuǎn)速Al:350rpm, A2:425rpm,A3:500rpm,
[0062]因素B:球料比:球:(土壤 + 鐵粉 + 鋅粉)B1: (28:1)， B2: (14:1),B3: (7:1)，[0063]因素C:物料比:土壤:(鐵粉 + 鋅粉) Cl:(10:l)， C2: (10:3),C3:(10:5)，
[0064]因素D:鐵鋅比:鐵粉:鋅粉Dl: (5:0)，D2: (4:1),D3: (1:1);
[0065]將土壤與添加劑加入球磨罐中，然后向球磨罐中加入不銹鋼球，球磨罐和磨球的材質(zhì)均為不銹鋼材質(zhì)。其中大球(直徑19.5mm) 10顆，中球(直徑9.5mm) 14顆，小球(直徑
8.5mm) 20顆,球磨罐的內(nèi)徑75mm,高71mm。球磨時(shí)間設(shè)定為運(yùn)行15min,停止15min,然后反轉(zhuǎn)15min,再停止15min,依次循環(huán)運(yùn)行。球磨2h后取樣,用GC-E⑶分析土樣內(nèi)的殘余濃度，計(jì)算降解效率。其中降解效率=100%-(剩余濃度/原始濃度)*100%。其效應(yīng)曲線圖如圖8所示。由圖8可知，較好的操作條件為:B1A3D3C3組合，即在轉(zhuǎn)速為500rpm，球重:物料重的比例(球料比)為28:1，土壤的質(zhì)量與鐵粉和鋅粉總質(zhì)量比(物料比)為10:5，鐵鋅比為1:1時(shí)為 優(yōu)選組合。
【權(quán)利要求】
1.鐵鋅雙金屬機(jī)械化學(xué)球磨處理高濃度有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法，其特征在于步驟為: 第一步，土壤的準(zhǔn)備與稱取:土壤自然風(fēng)干后，去除雜質(zhì)； 第二步，球磨試劑配制:鐵粉和鋅粉的質(zhì)量比在1:1~5:1之間，土壤的質(zhì)量與鐵粉和鋅粉總質(zhì)量比在2:1~10:1之間； 第三步，將稱量好的球磨試劑加入裝有待處理土壤的球磨罐之中，球重:物料重的比例在7: 1~ 28:1，所述物料重為土壤與球磨試劑重量之和，然后蓋好球磨罐蓋子； 第四步，進(jìn)行球磨反應(yīng):球磨罐轉(zhuǎn)速為400-500rpm之間，反應(yīng)時(shí)間為2_8小時(shí)，反應(yīng)溫度為室溫，反應(yīng)氣氛為空氣氛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鋅雙金屬機(jī)械化學(xué)球磨處理高濃度有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法，其特征在于球磨試劑中還含有二氧化硅或三氧化二鋁，比例為25%wt。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鋅雙金屬機(jī)械化學(xué)球磨處理高濃度有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法，其特征在于球重:物料重的比例為28:1，土壤的質(zhì)量與鐵粉和鋅粉總質(zhì)量比為10:5，鐵鋅比為1:1，轉(zhuǎn)速為500rpm。
【文檔編號(hào)】B09C1/08GK103894405SQ201410089044
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】宋靜, 隋紅, 吳鵬, 余海波, 黃玉娟 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所, 天津大學(xué)