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申请/专利权人：浙江工业大学

摘要：本发明公开了一种高风蚀区植物基吸湿保水剂强化矿尘生物胶结的方法。利用废弃玉米秸秆进行预处理后通过溶液共热、低速间歇式搅拌接枝聚合的方法合成一种植物基高分子材料—吸湿保水剂，将该材料应用于西北干旱高风蚀区的有色金属尾矿的生物胶结及重金属固定的修复实验中，发现该材料能吸收环境中的水分并在一定程度上防止水分蒸发，有效保持了干旱区微生物活性，促进微生物对重金属的固定及细粒尾矿的胶结固化，降低西北地区细粒尾矿在干旱多风条件下形成的矿尘危害以及重金属的淋滤风险，从而达到废弃物资源利用协助环境修复的效果。本方法具有成本低、操作简单、经济环保等优点。

主权项：1.一种高风蚀区植物基吸湿保水剂强化矿尘生物胶结的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤（1）：秸秆改性成为植物基吸湿保水剂的制备：先将玉米秸秆破碎成秸秆粉末，取2g秸秆粉末放置于水浴锅中90℃糊化30min，加入9~18g接枝单体丙烯酸、0.2~0.6g引发剂过硫酸钾、0.05~0.2g交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺，用氢氧化钠进行中和使溶液中和度为60~80%，充氮气后在无氧的溶液体系下低转速间歇式搅拌进行溶液共聚的自由基接枝聚合反应，低转速间歇式搅拌给予引发剂中活性自由基促进接枝单体与秸秆上的官能团接枝聚合反应的条件，加速材料接枝合成的速率，转速控制在20~30rmin，间歇式搅拌方式为搅拌15min，静置5min，反应时间控制在0.5~1h，缩短制备时间，待溶液出现凝胶状或者糊状，停止反应；将反应后的凝胶溶液倒出，用乙醇洗涤，烘干并破碎成粉末制得植物基吸湿保水剂保存备用，改性后的吸湿保水剂表面为多孔的三维网状结构，吸湿保水剂能够在干旱环境中吸收保持水分，为微生物的存活及代谢活性的维持提供一定的条件，保证微生物活性；步骤（2）：植物基吸湿保水剂强化微生物对尾矿的胶结固定：将植物基吸湿保水剂联合产脲酶菌应用于细粒砂质尾矿中进行尾矿的胶结固化，吸湿保水剂由于自身的高分子聚合物性质，同时又具有胶结细粒尾矿的功能，使细粒尾矿更好的黏结不易松散，多方面促进了尾矿的固化稳定化，能够促进微生物固定重金属的效率，以及促进微生物胶结固定砂粒的细粒尾矿；包括如下方式：将产脲酶菌株的OD600=1的培养菌液和质量分数为2%的尿素、质量分数为0.177%的CaCl2加入到尾矿中混合，再加入质量分数为1%~10%的植物基吸湿保水剂，保证尾矿加吸湿保水剂干物料总重100g，控制土壤初始含水率在40%，修复周期为28d。

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