一种矿山土壤复垦修复剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种矿山土壤复垦修复剂，由以下重量份的原料制成：改性粘土矿物80～120份、天然矿石粉60～90份、有机肥40～60份、保水剂3～10份和粘结剂3～10份。制备方法：(1)称取各原料；(2)将改性粘土矿物粉碎，过筛，煅烧，冷却，研磨，得到改性粘土矿物颗粒；(3)先将改性粘土矿物颗粒、天然矿石粉和有机肥混合均匀，再加入保水剂和粘结剂混合均匀，然后加水，升温搅拌，得到半成品；(4)将半成品烘干，冷却，即得。本发明专利技术矿山土壤复垦修复剂能够改善土壤结构，恢复生态平衡，增肥后适合生物生长，达到废物利用，避免二次污染，节约大量矿山生态复垦资金的最终目的，具有显著的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种矿山土壤复垦修复剂及其制备方法
本专利技术涉及土壤修复
，更具体的说是涉及一种矿山土壤复垦修复剂及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着工业水平的发展，由于矿源开采而废弃的土地面积逐年增加，大面积的矿山废弃地不仅减少了可利用的土地资源，同时也对区域生态环境产生了诸多负面影响。如，采矿作业产生的污染物进入土体后，通过土体对悬污染物质的物理机械吸收、阻留、胶体物理化学吸附、化学沉淀、生物吸收等过程，不断在土壤中累积，当达到一定数量的时候，便引起土壤成分、结构、性质和功能的恶化，并开始在植物体内积累，影响植物的正常生长和发育，不仅使作物产量和质量下降，最终还影响人体健康。矿山土攘污染物的种类有：(1)重金属，如汞、镉、铜、锌、铬、铅、镍、砷和硒等；(2)放射元素，如铀、钍、镭等；(3)酸、盐碱类。矿山土壤污染发生的类型有：(1)水体污染型，污染源主要有矿坑水和尾矿水，既可通过灌溉的形式直接进入土壤，也可通过矿山水仓、尾矿池、废水管渠的泄漏，经地下、地表水系进入土壤；特点是，沿河流或干渠呈树枝状或片状分布。(2)大气污染型，污染源来自被污染的矿山大气；特点是，以大气污染源为中心呈椭圆状或条带状分布，长轴沿主风向伸延，污染面积和扩散距离，取决于污染物质的性质、排放量及形式。(3)固体废物污染型，在土壤表面堆放或处理矿岩和尾矿时，通过大气扩散或降水淋滤，使周围地区的土壤受到污染。(4)自然扩散型，在矿床或元素和化合物富集中心的周围，形成自然扩散晕，使附近土壤中某些元素的含量超出一般土壤的含量。目前，常用于矿山土壤修复的措施主要有物理修复法和化学修复法。其中，物理修复法主要是客土法，简而言之就是向污染土壤中添加洁净土壤，降低土壤中污染物的浓度或减少污染物与植物根系的接触。但如果废弃地的毒性很大，如重金属尾矿砂，就必须在废弃地上面先铺设隔离层以阻挡有毒物质向上迁移，再客土，工作量较大。化学修复法主要就是施加土壤修复剂，但是目前常用的修复剂存在以下问题，有机类修复剂处理重金属污染土壤时易产生二次污染，天然矿物类修复剂对重金属的钝化效果较差。因此，如何开发一种能够同时通过吸附、沉淀和拮抗等多种途径对矿山土壤进行复垦修复的制剂是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种矿山土壤复垦修复剂及其制备方法，以解决现有技术中的不足。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种矿山土壤复垦修复剂，由以下重量份的原料制成：改性粘土矿物80～120份、天然矿石粉60～90份、有机肥40～60份、保水剂3～10份和粘结剂3～10份；优选为：改性粘土矿物90～110份、天然矿石粉70～80份、有机肥45～55份、保水剂5～10份和粘结剂5～10份。更优选为：改性粘土矿物100份、天然矿石粉80份、有机肥50份、保水剂5份和粘结剂5份。进一步，上述改性粘土矿物为凹凸棒土、膨润土、沸石、硅藻土、海泡石中的任一种或几种的混合。采用上述进一步的有益效果在于，本专利技术改性粘土矿物具有较强的吸水性和吸附性，通过热改性改变粘土矿物的孔隙度及孔道的弯曲度，增强其吸附能力及保水性，使得其进入土壤后既能够吸附土壤中重金属离子之外，也能够在一定程度上解决矿山土壤生理性干旱的问题。进一步，上述天然矿石粉为磷灰石粉、羟基磷灰石粉、磷矿粉中的任一种或几种的混合。采用上述进一步的有益效果在于，本专利技术天然矿石粉为酸性，能够协调矿山土壤酸碱平衡，且其中富含多种矿物质元素，所以还能起到区级非的作用，便于后续植物的种植。进一步，上述有机肥为鸡粪、鸭粪、鹅粪、猪粪、牛粪、羊粪、兔粪中的任一种或几种的混合。采用上述进一步的有益效果在于，本专利技术有机肥富含大量有益物质，包括多种有机酸、肽类以及氮、磷、钾等丰富的营养元素，不仅能为植物提供全面营养，而且肥效长。进一步，上述保水剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、淀粉接枝丙烯酸盐中的任一种或几种的混合。采用上述进一步的有益效果在于，本专利技术保水剂可有效抑制水分蒸发，提高矿山土壤的饱和含水量，降低饱和导水率，从而减缓矿山土壤释放水的速度，减少水分的渗透和流失，达到保水节肥的目的。进一步，上述粘结剂为聚醛基粘结剂、水溶性粘结剂、凝胶水基粘结剂、丙烯酸基粘结剂中的任一种或几种的混合。采用上述进一步的有益效果在于，本专利技术粘结剂能够增强矿山土壤的粘度，防止水土流失。一种矿山土壤复垦修复剂的制备方法，具体包括以下步骤：(1)按上述的矿山土壤复垦修复剂重量份数称取各原料；(2)将改性粘土矿物粉碎，过80～120目筛，300～500℃煅烧2～3h，冷却，研磨，得到改性粘土矿物颗粒；(3)先将改性粘土矿物颗粒、天然矿石粉和有机肥混合均匀，再加入保水剂和粘结剂混合均匀，然后加水至含水量为30％～50％，升温至80～100℃搅拌1～2h，得到半成品；(4)将半成品于60～70℃烘干0.5～1h，冷却，即得矿山土壤复垦修复剂。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术矿山土壤复垦修复剂施用在矿山污染土壤中，修复治理后的矿山土壤能够作为复垦的植生基材，改善土壤结构，恢复生态平衡，增肥后适合生物生长，达到废物利用，避免二次污染，节约大量矿山生态复垦资金的最终目的，具有显著的技术效果；2、本专利技术矿山土壤复垦修复剂所用原材料均为环境友好型材料，不会引起二次污染，且制备方法简单，使用方便，成本低，适合大规模批量生产。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1矿山土壤复垦修复剂，由以下重量的原料制成：凹凸棒土80kg、磷灰石粉60kg、鸡粪40kg、聚丙烯酰胺3kg和聚醛基粘结剂3kg。制备方法：(1)按上述的矿山土壤复垦修复剂重量称取各原料；(2)将凹凸棒土粉碎，过80目筛，300℃煅烧3h，冷却，研磨，得到凹凸棒土颗粒；(3)先将凹凸棒土颗粒、磷灰石粉和鸡粪混合均匀，再加入聚丙烯酰胺和聚醛基粘结剂混合均匀，然后加水含水量为30％，升温至80℃搅拌2h，得到半成品；(4)将半成品于60℃烘干1h，冷却，即得矿山土壤复垦修复剂。实施例2矿山土壤复垦修复剂，由以下重量的原料制成：膨润土90kg、磷灰石粉70kg、鸭粪45kg、聚丙烯酸钠5kg和水溶性粘结剂5kg。制备方法：(1)按上述的矿山土壤复垦修复剂重量称取各原料；(2)将膨润土粉碎，过80目筛，350℃煅烧3h，冷却，研磨，得到膨润土颗粒；(3)先将膨润土颗粒、磷灰石粉和鸭粪混合均匀，再加入聚丙烯酸钠和水溶性粘结剂混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿山土壤复垦修复剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：改性粘土矿物80～120份、天然矿石粉60～90份、有机肥40～60份、保水剂3～10份和粘结剂3～10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种矿山土壤复垦修复剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：改性粘土矿物80～120份、天然矿石粉60～90份、有机肥40～60份、保水剂3～10份和粘结剂3～10份。


2.根据权利要求1所述的一种矿山土壤复垦修复剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：改性粘土矿物90～110份、天然矿石粉70～80份、有机肥45～55份、保水剂5～10份和粘结剂5～10份。


3.根据权利要求2所述的一种矿山土壤复垦修复剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：改性粘土矿物100份、天然矿石粉80份、有机肥50份、保水剂5份和粘结剂5份。


4.根据权利要求1～3任一项所述的一种矿山土壤复垦修复剂，其特征在于，所述改性粘土矿物为凹凸棒土、膨润土、沸石、硅藻土、海泡石中的任一种或几种的混合。


5.根据权利要求1～3任一项所述的一种矿山土壤复垦修复剂，其特征在于，所述天然矿石粉为磷灰石粉、羟基磷灰石粉、磷矿粉中的任一种或几种的混合。


6.根据权利要求1～3任一项所述的一种矿山土壤复垦修复剂，其特征在于，所述有机肥为鸡粪、鸭粪、鹅粪、猪粪、牛粪、羊粪、兔粪中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志远，张质，
申请(专利权)人：武汉市秀谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42