【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高陡山坡复绿，涉及一种高陡山坡复绿用一体化矿物棉模块及其制备方法。
技术介绍
1、随着矿山石料的开采，生态环境遭到了巨大的破坏，废弃矿山存在地质环境受损、河道污染、水土流失等安全隐患。因此积极研究废弃矿山生态复绿技术，为废弃矿山重披“绿衣”迫在眉睫。
2、矿山复绿是通过工程、生物等技术手段对因矿山开采引起的地质环境问题进行综合治理，使矿山地质环境达到稳定、生态环境得以修复的过程。目前，矿山地质环境治理中常采用的矿山复绿技术方法主要有覆土绿化、挡墙蓄坡绿化、开凿平台绿化、边坡钻孔绿化、鱼鳞坑蓄土绿化、挂网喷播绿化、生态袋绿化、植生袋绿化、生态草毯绿化、飘台绿化、植生混凝土绿化等。然而，上述方法都各有局限，特别是在高陡山坡复绿应用中，因其坡度陡(70°-90°)，会造成水土流失严重、苗种存活率低、抗老化耐腐蚀能力差、寿命短、施工难度大、安全风险高等状况，大多现有技术的生态修复治理效果并不理想。
3、现阶段使用较多的喷播技术、生态袋、植生袋绿化等技术适用范围较窄、施工较为繁琐、成本较高、绿化效果较差，会存在大面积死苗现象，无法达到复绿效果，只能应用在不大于60°山坡的生态复绿中，对于大于70°的山坡基本无法修复，客土喷播后也会滑落到山底。另外，生态袋、植生袋绿化技术也面临着一些无法解决的问题，它是在坡面上挖出一些用于码放生态袋和植生袋的阶梯，对于90°山坡修复难度极大，将生态袋覆盖在坡面上，这样的码放方式，在修复面积较大较陡的山坡中，极容易出现生态袋堆放过高，底部的生态袋会因为受到的压力过大，出现
技术实现思路
1、本专利技术提供一种高陡山坡复绿用一体化矿物棉模块及其制备方法。本专利技术的一体化矿物棉模块将苗种、微生物复合菌剂、肥料与矿物棉基体等高度融合，并通过覆盖膜和网织材料经机械编织制成一体化模块，适用于高陡山坡复绿。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、高陡山坡复绿用一体化矿物棉模块的制备方法，具体步骤如下：
4、步骤1，矿物棉基体的制备：
5、(1)熔料：将原料混合后高温熔融成熔体，所述的原料按质量百分数计，由以下成分组成：玄武岩45～52％，白云石8～12％，矿渣16～20％，铝矾土8～10％，焦炭14～16％；
6、(2)离心成纤：采用高速离心工艺，将熔体牵拉成纤维形状，并在纤维成型过程中喷入含有保水剂的粘结剂，得到成型纤维，保水剂的添加量为成型纤维质量的0.1％～0.7％；
7、(3)集棉：通过集棉机将送入的成型纤维进行收集，得到矿物棉毡层；
8、(4)叠棉成毡：将矿物棉毡层通过摆锤逐层叠铺，经加压辊进行压制，得到厚度均匀的原毡；
9、(5)固化成型：将原毡送至固化炉进行固化，得到矿物棉基体；
10、步骤2，将预制苗种和复合菌肥植入矿物棉基体内，使其集成为一体，所述的复合菌肥由复合菌剂和缓释肥组成，且复合菌剂的质量为缓释肥质量的5％～8％，所述的复合菌剂由玫瑰库克氏菌x-22、产酯型放线微杆菌x-26、阿耶波多氏芽孢杆菌x-28按1:1:1的质量比混合组成，复合菌肥的施加量为70～90g/m2；
11、步骤3，将覆盖膜覆贴于步骤2得到的矿物棉基体表面，使得苗种紧密服帖于矿物棉板基体表面，覆贴缝隙≤2mm；
12、步骤4，对步骤3贴覆完成的整体模块进行机械编织，制得一体化矿物棉模块。
13、进一步地，步骤1(1)熔料的具体方法为：将玄武岩、白云石、矿渣、铝矾土和焦炭进行混合，再将混合物通入预热至500～580℃的熔制炉内，升温至1300～1360℃，将混合物高温熔融成熔体。
14、进一步地，步骤1(2)离心成纤的具体方法为：将熔体通入四辊离心机内，经高速离心作用将熔体牵拉成纤维形状，并在纤维成型的过程中喷入含有保水剂的粘结剂，得到成型纤维，离心转速为5800～7500转/分，成型纤维的直径为4～7μm。
15、进一步地，步骤1(3)集棉的具体方法为：通过集棉机，利用集棉鼓负压方式将送入的成型纤维进行收集，成型纤维在离心机和风环的吹风和集棉机抽吸风的共同作用下形成矿物棉毡层。
16、进一步地，步骤1(4)叠棉成毡的具体方法为：由捕集带收集矿物棉毡层，经摆锤铺棉机摆锤的逐层叠铺，再由加压辊进行压制，得到厚度均匀的原毡。
17、进一步地，步骤1(5)固化成型的具体方法为：将原毡经布棉机输送到固化炉内，在上下链带间向前运行，同时热风机将热风吹入固化炉内，使其固化，经连续的烘干、固化，使得毡板定型，切割，得到矿物棉基体。
18、进一步地，步骤1中，矿物棉基体的密度为70kg/m3～100kg/m3，厚度为1～25cm，优选为10cm，矿物棉板基体的ph＝6～8，矿物棉基体的形态为条状、块状或毡状。
19、进一步地，步骤2中，预制苗种种类可以为草种类例如菊花、百合、凤仙等一年生、二年生、多年生草本，树种类例如有一个直立主干小树类、大树类、乔木、灌木、亚灌木类等，藤本类例如木质藤本、草质藤本类等；缓释肥为硫酸钾型肥料，总养分≥42％，缓释肥中的n、p、k元素质量比为(14～16):(9～14):(10～16)，肥效为半年以上。
20、进一步地，步骤3中，覆盖膜选自水溶性纸膜、可降解纸膜、编织网膜、纺织纸膜等，覆盖膜遇水后水溶解率≥50％，溶解时间为3～7天。
21、进一步地，步骤4中，机械编织采用的网织材料为增强网格类材料，例如frp网片、玻纤网格布、土工布、不锈钢丝、涂塑钢丝、铁丝、尼龙等材料，优选为耐酸碱性玻纤布，其主要组分的质量分数为：sio2≥96％，al2o3 2～3％，na2o0.5％，其内侧网孔径为1～3cm，外侧网孔径为4～8cm。
22、本专利技术提供上述制备方法制得的一体化矿物棉模块。
23、本专利技术还提供上述一体化矿物棉模块在高陡山坡复绿中的应用。
24、进一步地，应用方法为：将一体化矿物棉模块采用锚杆固定的方式进行固定，使其紧贴于山体坡面。
25、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
26、(1)本专利技术以玄武岩、白云石、矿渣、铝矾土和焦炭为矿物棉原料，其中玄武岩为主成分，其包括sio2、al2o3、cao、mgo、fe2o3、na2o、k2o、feo、tio2；白云石的主要成分包括sio2、cao、mgo，其能够降低熔体粘度，让流体更容易流动，易于成纤；矿渣的主要成分包括sio2、al2o3、mgo、cao、fe2o3、tio2，其能够改变纤维成分，降低熔点，提高矿物棉纤维强度；铝矾土的主要成分包括al2o3、fe2o3、tio2，其提高了矿物棉中铝含量，并调控了矿物棉的酸度系数，从而提升矿物棉的耐久性。此外，本专利技术通过调控原料中各成分的占比，进一步调控了矿物棉的酸度系数，进而增强复绿一体化模块的耐久性。
27、(2)本专利技术采本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.高陡山坡复绿用一体化矿物棉模块的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1（1）熔料的具体方法为：将玄武岩、白云石、矿渣、铝矾土和焦炭进行混合，再将混合物通入预热至500～580℃的熔制炉内，升温至1300～1360℃，将混合物高温熔融成熔体；步骤1（2）离心成纤的具体方法为：将熔体通入四辊离心机内，经高速离心作用将熔体牵拉成纤维形状，并在纤维成型的过程中喷入含有保水剂的粘结剂，得到成型纤维，离心转速为5800~7500转/分，成型纤维的直径为4~7μm；步骤1（3）集棉的具体方法为：通过集棉机，利用集棉鼓负压方式将送入的成型纤维进行收集，成型纤维在离心机和风环的吹风和集棉机抽吸风的共同作用下形成矿物棉毡层；步骤1（4）叠棉成毡的具体方法为：由捕集带收集矿物棉毡层，经摆锤铺棉机摆锤的逐层叠铺，再由加压辊进行压制，得到厚度均匀的原毡；步骤1（5）固化成型的具体方法为：将原毡经布棉机输送到固化炉内，在上下链带间向前运行，同时热风机将热风吹入固化炉内，使其固化，经连续的烘干、固化，使得毡板定型，切割，得到矿物棉基体。>
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，矿物棉基体的密度为70kg/m3~100 kg/m3，厚度为1 cm~25 cm，优选为10cm，矿物棉板基体的pH=6~8，矿物棉基体的形态为条状、块状或毡状。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，预制苗种种类为草种类例如菊花、百合、凤仙等一年生、二年生、多年生草本，或树种类例如有一个直立主干小树类、大树类、乔木、灌木、亚灌木类，或藤本类例如木质藤本、草质藤本类；缓释肥为硫酸钾型肥料，总养分≥42%，缓释肥中的N、P、K元素质量比为(14~16):(9~14):(10~16)，肥效为半年以上。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，覆盖膜选自水溶性纸膜、可降解纸膜、编织网膜或纺织纸膜，覆盖膜遇水后水溶解率≥50%，溶解时间为3~7天。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，机械编织采用的网织材料为FRP网片、玻纤网格布、土工布、不锈钢丝、涂塑钢丝、铁丝、尼龙增强网格类材料。
7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，机械编织采用的网织材料为耐酸碱性玻纤布，其主要组分的质量分数为：SiO2≥96%，Al2O3 2~3%，Na2O 0.5%，其内侧网孔径为1~3cm，外侧网孔径为4~8cm。
8.根据权利要求1~7任一所述的制备方法制得的一体化矿物棉模块。
9.如权利要求8所述的一体化矿物棉模块在高陡山坡复绿中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，应用方法为：将一体化矿物棉模块采用锚杆固定的方式进行固定，使其紧贴于山体坡面。
...【技术特征摘要】
1.高陡山坡复绿用一体化矿物棉模块的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1（1）熔料的具体方法为：将玄武岩、白云石、矿渣、铝矾土和焦炭进行混合，再将混合物通入预热至500～580℃的熔制炉内，升温至1300～1360℃，将混合物高温熔融成熔体；步骤1（2）离心成纤的具体方法为：将熔体通入四辊离心机内，经高速离心作用将熔体牵拉成纤维形状，并在纤维成型的过程中喷入含有保水剂的粘结剂，得到成型纤维，离心转速为5800~7500转/分，成型纤维的直径为4~7μm；步骤1（3）集棉的具体方法为：通过集棉机，利用集棉鼓负压方式将送入的成型纤维进行收集，成型纤维在离心机和风环的吹风和集棉机抽吸风的共同作用下形成矿物棉毡层；步骤1（4）叠棉成毡的具体方法为：由捕集带收集矿物棉毡层，经摆锤铺棉机摆锤的逐层叠铺，再由加压辊进行压制，得到厚度均匀的原毡；步骤1（5）固化成型的具体方法为：将原毡经布棉机输送到固化炉内，在上下链带间向前运行，同时热风机将热风吹入固化炉内，使其固化，经连续的烘干、固化，使得毡板定型，切割，得到矿物棉基体。
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，矿物棉基体的密度为70kg/m3~100 kg/m3，厚度为1 cm~25 cm，优选为10cm，矿物棉板基体的ph=6~8，矿物棉基体的形态为条状、块状或毡状。
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【专利技术属性】
技术研发人员：马斌，乔小乐，汤湘军，孙鑫，贾忠朋，
申请(专利权)人：南京彤天岩棉有限公司，
类型：发明
国别省市：
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