一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂及其制备方法与流程

专利2025-06-23  25


本发明涉及土壤改良剂,具体为一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂及其制备方法。


背景技术:

1、伴随着城市化进程的加快与人口的集中,随着人口的增长,人们对粮食总体的需求量也在逐渐的增高,而伴随着不合理的耕作制度、化肥农药与杀虫剂的过度使用,土壤也在逐渐的退化当中,从而导致土地的肥力降低,作物的品质和产量下降,而难以满足现在社会的发展需求,而尾矿是金属或非金属矿山所开采出的矿石,经过筛选破碎加工处理后,所剩余的无法利用的固态废弃物,尾矿不仅造成了极大的资源浪费,还会对环境造成极大的污染,现有的尾矿处理方式是将尾矿进行存储,但存储将会耗费大量的土地资源,且还可能会造成污染,为此怎样将尾矿再次利用成为了待解决的问题;

2、土壤改良剂是一种用于改善土壤的化学物质,之中通常包含矿物质、微生物有机质等,通过促进土壤团粒的形成、提高肥力、改善土壤保水保肥性、改善土壤结构,而尾矿当中含有大量的矿物质与微量元素,可作为土壤改良剂的原料之一,但由于尾矿当中的重金属元素会对土壤和植物造成污染,因此需要对尾矿进行预处理,去除其中的重金属元素留下当中的锶元素,才能够提高尾矿的安全性和利用价值。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂及其制备方法,以解决上述背景技术中提出尾矿不能利用还容易造成污染的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂,每公斤所述尾矿提取锶的土壤改良剂包括以下重量份数的材料组成:基质70-90份、纤维素降解菌剂0.4-2份和功能性发酵辅料0.05-0.2份,海泡石5-10份,凹凸棒土5-10份,生物炭5-10份,交联聚维酮0.1-0.3份,聚丙烯胺0.1-0.3份和尾矿提取液,所述菌剂包括纤维素降解类菌剂和功能类菌剂,所述功能性发酵辅料包括有木醋液、壳聚糖和褐藻寡糖,辅助类材料包括凹凸棒土、海泡石、生物炭、交联聚维酮和聚丙烯胺。

3、优选的,所述尾矿提取液的制作材料包括:50-70份尾矿。

4、优选的,所述基质包括20-30份厨余垃圾、0.01-0.1份的硫酸钙、100-150份的有机物质腐殖酸,每公斤所述厨余垃圾的含水量为50%-80%。

5、一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂的制备方法,该尾矿提取液的制备方法包括如下步骤:

6、s1、将适合份的尾矿进行预处理,将尾矿破碎研磨成颗粒,并将尾矿颗粒烘干;

7、s2、向s1步骤当中的尾矿颗粒中加入盐酸溶液,并加热搅拌均匀,通过一段时间的静置,使尾矿颗粒与盐酸溶液充分反应,将反应之后的溶液过滤,将处理之后的尾矿留下;

8、s3、将s2步骤中处理所得到的尾矿加入到水当中并搅拌均匀,使处理后的尾矿充分的与水接触,之后加入氧化钙并不停搅拌,使其之间相互反应,之后即可将溶液过滤,将溶液当中的固体等杂质滤除,从而得到锶提取液;

9、优选的,所述s1步骤当中的尾矿需要破碎研磨为0.1-0.5毫米的颗粒,所述尾矿烘干为去除矿物当中的湿气与水分,所述s2当中所使用的盐酸溶液的浓度为1-3mol/l,所述尾矿颗粒与所使用的盐酸溶液质量比为1:3-5,所述s2步骤当中的搅拌速度为100-200转/分钟之间,所述s2步骤当中尾矿颗粒与盐酸溶液反应的温度为30-50℃,所述盐酸溶液与尾矿颗粒的反应时长为2-4小时,所述s3步骤当中添加的处理之后的尾矿颗粒与水的比例为1:4,所述s3步骤当中的搅拌处理后的尾矿颗粒与氧化钙的速度为200-300转每分钟。

10、优选的,一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂的制备方法,所述步骤s1-s3当中得到的锶提取液与混合得到的垃圾颗粒,加入有机物质腐殖酸均匀搅拌而得到基质,该土壤改良剂制备方法如下:

11、a、将基质当中投入0.1-2份的纤维素降解菌类,搅拌完成之后进行堆制发酵,并监控发酵时间与温度的变化曲线;

12、b、当a当中的温度随时间开始下降时,需要再次投入0.1-1份功能菌剂、木醋液以及海泡石,翻堆搅拌均匀之后即可进行第二次发酵,并监控发酵时间与温度的变化曲线;

13、c、当步骤b当中的温度降低时,可向发酵堆内加入0.1-1分功能类菌剂,并加入壳聚糖、褐藻寡糖,翻堆并搅拌均匀进行再次发酵,并监控发酵时间与温度的变化曲线;

14、d、当c步骤当中的发酵温度降低至室温之后,即可翻堆并加入凹凸棒土、生物炭、交联聚维酮和聚丙烯胺进行均匀搅拌,从而得到富含锶的土壤改良剂。

15、优选的,所述厨余垃圾经过搅拌打碎挤压制成颗粒,所制成的垃圾颗粒直径为80-110目,且垃圾颗粒当中的含水量为30%-50%,所述垃圾颗粒与硫酸钙以0.01-0.1份的比例进行混合,且加热处理条件为50℃到60℃,并且加热1-8小时。

16、优选的,所述锶提取液与水的比例为1:(200-500),且基质的含水量为55%-65%。

17、优选的,所述步骤a中的发酵时间为11-15天,发酵温度为15℃-55℃,所述步骤b中发酵的时间为6-10天,发酵温度为55℃-65℃,所述步骤c当中发酵时间为4-7天,发酵温度为57℃到68℃。

18、优选的,所述步骤a当中的纤维素降解菌类分为纤维素降解细菌与纤维素降解真菌,所述纤维素降解细菌包括枯草芽孢杆菌、棒状杆菌和毛孢子菌属,所述纤维素降解真菌包括放线菌属、链霉菌属,所述步骤b当中的功能类菌剂为胶质芽孢杆菌,所述步骤c当中的功能类菌剂为放线菌。

19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:该基于尾矿提取锶的土壤改良剂:

20、1.通过对尾矿进行处理提炼,将尾矿当中的矿物质锶萃取而出,混以一定比例的水加入到厨余垃圾当中发酵,将无用的尾矿再次进行使用,配以厨房所产生的厨余垃圾使用堆肥,制作出富含对土壤和人体植物都有益的富锶土壤改良剂,提高和改变土壤的质量和保肥疏水性,提高植物的产量,以及促进吃下农副产物人的生长发育;

21、2.通过对厨余垃圾的再利用,使厨余垃圾能够不被随意掩埋丢弃造成环境污染,同时通过纤维素降解类菌剂与发酵基质的混合并发酵,使第一次发酵当中就能够快速的提升堆肥内的温度,将内部掺杂的厨余垃圾内的木质纤维素类物质快速的降解,并充分的利用厨余当中的生物质;

22、3.当堆体的温度开始降低时,即可掺入功能类菌剂胶质芽孢杆菌、海泡石、木醋液并搅拌均匀,对堆体进行二次发酵,使堆体内的基质进一步的腐熟,配合着海泡石将有益菌的代谢产物吸附,同时改善堆肥的透气性,使氧气更容易进入,加快对堆肥的发酵促进有益菌的生长,提高堆肥的生物活性,并消除发酵过程中的异味。

23、4.当堆体的温度再次下降之后即可加入放线菌、壳聚糖和褐藻寡糖,之后翻堆搅拌进行三次发酵,随着发酵温度逐渐增高配合着海泡石加入产生的透气性,使发酵更加的充分,同时堆体保持在较高的温度能够有效的杀死厨余垃圾和腐殖酸当中的草籽、寄生虫卵和病原微生物,使基质腐熟,并改变堆肥当中的磷钾等物质,加速营养成分的转化。


技术特征:

1.一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂,其特征在于:每公斤所述尾矿提取锶的土壤改良剂包括以下重量份数的材料组成:基质70-90份、纤维素降解菌剂0.4-2份和功能性发酵辅料0.05-0.2份,海泡石5-10份,凹凸棒土5-10份,生物炭5-10份,交联聚维酮0.1-0.3份,聚丙烯胺0.1-0.3份和尾矿提取液,所述菌剂包括纤维素降解类菌剂和功能类菌剂,所述功能性发酵辅料包括有木醋液、壳聚糖和褐藻寡糖,辅助类材料包括凹凸棒土、海泡石、生物炭、交联聚维酮和聚丙烯胺。

2.根据权利要求1所述的一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂,其特征在于:所述尾矿提取液的制作材料包括:50-70份尾矿。

3.根据权利要求1所述的一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂,其特征在于:所述基质包括20-30份厨余垃圾、0.01-0.1份的硫酸钙、100-150份的有机物质腐殖酸,每公斤所述厨余垃圾的含水量为50%-80%。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂的制备方法,其特征在于:该尾矿提取液的制备方法包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂的制备方法,其特征在于:s1步骤当中的尾矿烘干为去除矿物当中的湿气与水分,所述s2当中所使用的盐酸溶液的浓度为1-3mol/l,所述尾矿颗粒与所使用的盐酸溶液质量比为1:3-5,所述s2步骤当中的搅拌速度为100-200转/分钟之间,所述s2步骤当中尾矿颗粒与盐酸溶液反应的温度为30-50℃,所述盐酸溶液与尾矿颗粒的反应时长为2-4小时,所述s3步骤当中添加的处理之后的尾矿颗粒与水的比例为1:4,所述s3步骤当中的搅拌处理后的尾矿颗粒与氧化钙的速度为200-300转每分钟。

6.根据权利要求4所述的一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂的制备方法,其特征在于:将步骤s1-s3当中得到的锶提取液与混合得到的垃圾颗粒,加入有机物质腐殖酸均匀搅拌而得到基质,土壤改良剂制备方法如下:

7.根据权利要求6所述的一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂的制备方法,其特征在于:所述厨余垃圾经过搅拌打碎挤压制成颗粒,所制成的垃圾颗粒直径为80-110目,且垃圾颗粒当中的含水量为30%-50%,所述垃圾颗粒与硫酸钙以0.01-0.1份的比例进行混合,且加热处理条件为50℃到60℃,并且加热1-8小时。

8.根据权利要求6所述的一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂的制备方法,其特征在于:所述锶提取液与水的比例为1:(200-500),且基质的含水量为55%-65%。

9.根据权利要求6所述的一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂的制备方法,其特征在于:所述步骤a中的发酵时间为11-15天,发酵温度为15℃-55℃,所述步骤b中发酵的时间为6-10天,发酵温度为55℃-65℃,所述步骤c当中发酵时间为4-7天,发酵温度为57℃到68℃。

10.根据权利要求6所述的一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂的制备方法,其特征在于:所述步骤a当中的纤维素降解菌类分为纤维素降解细菌与纤维素降解真菌,所述纤维素降解细菌包括枯草芽孢杆菌、棒状杆菌和毛孢子菌属,所述纤维素降解真菌包括放线菌属、链霉菌属,所述步骤b当中的功能类菌剂为胶质芽孢杆菌,所述步骤c当中的功能类菌剂为放线菌。


技术总结
本发明用于土壤改良剂技术领域,具体公开了一种基于尾矿提取锶的土壤改良剂,包括S1、将50‑70份尾矿进行预处理,将尾矿破碎研磨成颗粒;S2、向S1步骤当中的尾矿颗粒中加入酸溶液,并加热搅拌均匀,通过一段时间的静置,使尾矿颗粒与盐酸溶液充分反应。该基于尾矿提取锶的土壤改良剂,通过对尾矿进行处理提炼,将尾矿当中的矿物质锶萃取而出,混以一定比例的水加入到厨余垃圾当中发酵,将无用的尾矿再次进行使用,撮以厨房所产生的厨余垃圾使用堆肥,制作出富含对土壤和人体植物都有益的富锶土壤改良剂,提高和改变土壤的质量和保肥疏水性,提高植物的产量,以及促进吃下农副产物人的生长发育。

技术研发人员:刘卫,樊彦超,宋奇,赵婧,王蕾,王书悦,李阳,郭颖超,何煦,谷周雷
受保护的技术使用者:华北地勘生态资源监测中心(河北)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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