一种同时具有土壤修复和植物养料功能的重构含钛高炉渣及其应用

文档序号:26009858发布日期:2021-07-23 21:29阅读:133来源:国知局
一种同时具有土壤修复和植物养料功能的重构含钛高炉渣及其应用

本发明属于化肥制备技术领域,具体涉及一种同时具有土壤修复和植物养料功能的重构含钛高炉渣及其应用。



背景技术:

土壤污染是指因为工业、农业以及人类活动所引起,最终使得土壤中的重金属及有毒有害的有机物含量高于正常情况,使得现有土壤的质量降低,从而影响了生态环境。重金属及有机物会长期潜伏在土壤中,且其对土壤的污染不易检测出,会持续的对植物、动物、土壤中的微生物、甚至饮用水都会造成影响,因此切实有效的修复技术就显得尤为重要。中国土壤环境状况总体不容乐观,全国土壤污染超标率达16.1%,在工矿业废弃地土壤环境问题突出的同时,耕地土壤环境质量更加堪忧,年损失粮食1000多万t。目前,对光催化氧化技术的研究大多集中在水污染控制和大气污染治理方面,而对土壤修复方面的研究较少。因此,开发出一种既能够通过利用太阳光降解土壤中的重金属及有机物,又能为植物生长提供营养元素的材料具有重大意义和前景。

我国高炉冶炼钒钛磁铁矿产生的含钛高炉渣堆集近亿吨,如今更是以每年约800万吨的速度增加,在高品位矿产资源日益短缺的今天,含钛高炉渣中ti、si、ca、al、mg等含量较高,是宝贵的二次资源;自20世纪60年代开始,我国投入了大量的人力物力财力研究含钛高炉渣的资源化利用,尽管取得了一定的科研进展,但是目前含钛高炉渣的综合利用率仍然较低,难以实现高附加值大宗量的利用。因此,将含钛高炉渣合理化运用,实现含钛高炉渣的高附加值利用,开发出一种低成本且不产生二次污染的功能性材料具有重大前景。

发明人课题组一直致力于研究开发含钛高炉渣的资源化利用,例如,中国专利申请号为201810408490.7于2018年9月11日公开提出对含钛高炉渣进行原位掺杂、重构以及酸浸,制备光热耦合烟气脱硝催化剂,具有良好的脱硝效果;但是,该方法处理的含钛高炉渣功能单一,没有达到资源最大化。

再如,雷雪飞等(雷雪飞,薛向欣,杨合.表面改性对含钛炉渣光催化性能的影响[j].东北大学学报(自然科学版),2010,31(06):838-842.)以攀钢含钛高炉渣为原料,掺杂不同比例稀硫酸,合成了以catio3为主要成分,具有钙钛矿型的表面改性含钛高炉渣催化剂(smtbbfs),硫酸掺杂比例为2.5%时,所制备的smtbbfs2.5在9h对cr(ⅵ)的光催化还原效率达到100%;含钛高炉渣中不含有毒有害的重金属及放射性元素,却含有si、ca、mg、al等大量对农作物有益的营养元素,但这些元素均以难溶性物质的形式存在,不能被植物吸收。

现有技术中,存在利用含钛高炉渣得到一种植物肥料。

例如,中国专利申请号为200810229589.7于2009年5月13日公开了用含钛高炉渣制钾氮硫镁钛铁硅叶面肥和钙硫硅肥的方法,所用原料有含二氧化钛以重量百分比占14%-30%的含钛高炉渣,通过含钛高炉渣的水淬、干燥和粉磨、混料、熔融、溶解和过滤、螯合的工艺步骤,得到钙硫硅肥和钾氮硫镁钛铁硅叶面肥。但是,一方面该方法制备的叶面肥并未提及营养元素缓慢释放初期释放率,初期释放率直接影响植物后期成长,若初期释放营养元素过多过少都将可能使植物直接在前期生长中死亡,那么即使营养元素不易流失,也不可能被植物吸收利用;另一方面该方法制备的叶面肥中硅营养元素并未进行具体数据说明。

再如,中国专利申请号为200710012164.6于2008年2月20日公开了一种植物肥料的制备方法,利用硫酸铵、硫酸氢铵、焦硫酸铵、过硫酸铵中一种或多种,对含二氧化钛的高炉渣改性得到固态钛-钙-硫-镁-铁-氮-硅复合肥料。又如,张悦等(张悦,薛向欣,杨合,刘素兰.由碳酸钾和含钛高炉渣制备肥料[a].中国农业产业经济发展协会.2011新型肥料研发与新工艺、新设备研究应用研讨会论文集[c].中国农业产业经济发展协会:北京晟勋炎国际会议服务中心,2011:7.)提出采用碳酸钾和含钛高炉渣制备肥料的工艺,结果表明,当碳酸钾与含钛高炉渣的质量比为4:5以上时,钾和硅的溶出率随碳酸钾加入量的变化不大。随着分解温度的升高,钾的溶出率呈下降趋势,硅的溶出率变化不明显,但800℃时钾和硅的溶出率均最高,为适宜的分解温度。硅酸钾和碳酸钾中钾的挥发以及不溶性k2mgsio4的生成导致水溶性钾的损失,钾的溶出率不高。但是,上述肥料的性能均有待提高。

因此,将含钛高炉渣重构后,同时具有土壤修复和植物养料功能是新方向。



技术实现要素:

1.要解决的问题

针对现有利用含钛高炉渣得到的产品功能单一的问题,本发明通过对含钛高炉渣进行重构改性后,使得钙钛矿相体积增大,得到同时具有土壤修复和植物养料功能的重构含钛高炉渣,获得优化后的重构含钛高炉渣既可以通过廉价的“太阳光”降解土壤中的重金属及有机污染物,又可以缓慢释放si、ca、mg、al、k等营养元素,促进植物生长。

本发明还提出了上述重构含钛高炉渣的应用,实现对被重金属及有机物污染的土壤的修复功效,使得污染土壤可以作为种植土壤应用,极大程度利用土壤资源,在对污染土壤的持续、环保、高效修复方面具有重大意义。

2.技术方案

本发明所提供的一种利用含钛高炉渣为原料一步法制备具有土壤修复功效的缓释肥料的方法的具体步骤如下:

一种同时具有土壤修复和植物养料功能的重构含钛高炉渣,所述重构含钛高炉渣的有效活性成分包括钾铝硅酸盐相、过渡金属掺杂的钙钛矿相,过渡金属掺杂的钙钛矿相包裹在钾铝硅酸盐相内,且过渡金属掺杂的钙钛矿相占重构含钛高炉渣的质量百分比为24%~40%,其余为钾铝硅酸盐相及不可避免的杂质,其中,钾铝硅酸盐相用于为植物提供营养元素缓慢溶出(经过缓释肥国标进行初期释放率的数值可以判定为缓释肥,其中,缓释肥国标gb/t23348-2009进行初期释放率15%),待过渡金属掺杂的钙钛矿相裸露出来,在光催化的作用下降解土壤中的重金属及有机污染物,植物种植一方面可以发挥肥料的功效,另一方面可以在植物生长吸收营养元素时加速钙钛矿相暴露。

进一步地,所述过渡金属掺杂的钙钛矿相为含mn元素的catio3或含fe元素的catio3。

进一步地,上述重构含钛高炉渣针对污染土壤修复的过程反应为:

过渡金属掺杂的钙钛矿相+hv→e-+h+

oh-+h+→·oh,

h2o+h+→·oh+h+

o2+e-→·o2-

h2o+·o2-→·ooh+oh-

2·ooh→o2+h2o,

·ooh+h2o+e-→h2o2+oh-

h2o2+e-→·oh+oh-

h2o2+·o2-→·oh+oh-

(·o2-,·oh)+dye→products((h2o+co2+…),dye(染料)被矿化,即染料中的环状被·o2-,·oh开环氧化。

进一步地,所述同时具有土壤修复和植物养料功能的重构含钛高炉渣其重构方法,步骤如下:

(1)将含钛高炉渣置于粉磨罐粉磨,得到含钛高炉渣粉末;

(2)将步骤(1)中的含钛高炉渣粉末与过渡金属氧化物混合均匀,得到含钛高炉渣粉末与过渡金属氧化物的混合物;其中,所述过渡金属氧化物为含钛高炉渣粉末质量的1%-30%;

(3)于步骤(2)的含钛高炉渣粉末与过渡金属氧化物的混合物中,加入含钾离子的碱性物质(koh粉末或碳酸钾粉末),混合研磨均匀得到热改性混合体系,将热改性混合体系置于坩埚中,加热至1400~1500℃熔融状态下进行原位优化以及碱热改性,保温2h后自然冷却至室温,得到同时具有土壤修复和植物养料功能的重构含钛高炉渣;其中,所述含钾离子的碱性物质占热改性混合体系的质量百分数为5%-30%。

进一步地,所述制备方法中,由于刚出高温炉的重构含钛高炉渣是坚硬的块状物体,破碎成粉末可以更好的融入土壤中,也方便种植植物施加使用,故将所述重构含钛高炉渣破碎使用。

进一步地,所述过渡金属氧化物来源于过渡金属的原矿和矿渣及其他包含过渡金属的物质;所述含钾离子的碱性物质为koh粉末或碳酸钾粉末,koh来源于分析纯koh、工业级koh或工业生产产生的废koh,也可用其他碱性钾盐替代,亦可用钾长石等碱性含钾矿物替代,所述碳酸钾来源于分析纯碳酸钾、工业级碳酸钾及工业生产产生的废碳酸钾中的任意一种,所述碳酸钾能够用其他碱性钾盐及钾长石替代。

一种上述重构含钛高炉渣的应用,其应用方法为:将重构含钛高炉渣均匀混合在污染土壤中,再种植植株或种子,待长出幼苗后再次施加重构含钛高炉渣。

进一步地,所述重构含钛高炉渣与土壤的混合质量比为1:150。

进一步地,所述土壤为gb15618-1995中三级标准的土壤,重构含钛高炉渣可以保障农林业生产和植物正常生长的土壤,原因是此类土壤在能保证植物正常生长的情况下已经有污染物,而通过使用重构含钛高炉渣可以达到降解土壤中污染物的功效。

进一步地,经过重构的含钛高炉渣因过程使用了占总成分1%-30%koh或碱性钾盐,且经过ph测试呈现出强碱性,因此应用于偏酸性土壤恰到好处,故所述土壤为酸性土壤,所述酸性土壤导致植物不易生存,酸性土壤的ph范围为4.5-7。

应用原理为:首先植物生长过程中会吸收重构含钛高炉渣中钾铝硅酸盐相释放出来的钙、镁、钾、硅等营养元素,当这些营养元素被吸收之后,具有催化作用的功能材料过渡金属掺杂的钙钛矿相会暴露出来,进而进一步对土壤中的重金属及有机污染物进行光催化降解。

3.有益效果

(1)本发明的含钛高炉渣经含钾离子的碱性物质(koh粉末或碳酸钾粉末)热改性之后,同时掺入过渡金属锰或者铁都会使得钙钛矿相体积增大,高炉渣中矿物相由钙钛矿相和透辉石相主要演变为掺杂过渡金属元素的钙钛矿相以及钾铝硅酸盐相;

即将含钛高炉渣与过渡金属氧化物以及koh高温共熔,一方面,fe、mn等过渡金属元素的掺入,使得部分fe、mn等离子取代钙钛矿“b位”中的ti形成杂质能级,固溶于钙钛矿相中,实现含钛高炉渣中钙钛矿的优化,提高钙钛矿的光催化性能,同时进行碱热改性,将钛渣中透辉石相中的ti组分富集到catio3物相中进行矿物相重构;另一方面含钛高炉渣中所富含的难溶的硅、钙、镁、铝等营养元素,经koh热改性(重构)之后,重构含钛高炉渣中的硅、钙、镁、铝、钾等元素转变为水溶性物质,能够更好的被植物吸收;

(2)本发明重构含钛高炉渣其中的钾铝硅酸盐相随着在土壤中缓慢溶出有益元素的过程,其大量被包裹的光催化活性组分(过渡金属掺杂的钙钛矿相,难溶解的以catio3为主的功能材料)暴露在太阳光下,将极大提高其光催化降解有机污染物及重金属的能力;

(3)本发明重构含钛高炉渣的钾铝硅酸盐相中有益元素均以化合物形式存在,营养成分能够缓慢地被农作物吸收,并且能够使其有效性延长的高效肥料;

(4)本发明的重构含钛高炉渣同时具有土壤修复和植物养料功能,与现有利用高炉渣制备的叶面肥相比,本发明的重构含钛高炉渣同时兼具土壤修复功效,即营养元素释放过程,具有光催化功效的钙钛矿相暴露出来会对土壤中的污染物具有降解作用;

(5)本发明的重构含钛高炉渣中钾铝硅酸盐相,硅元素的溶出率远超国家硅肥标准含量接近2倍多,而硅元素的作用为:提高作物的抗病性,提高植物的抗逆能力促进对养分的吸收,改善体内养分平衡:硅可以通过促进或抑制作物对某些必需营养元素的吸收与运输从而改善作物体内的养分不平衡状况;

钾溶出率较高,钾元素的存在钾可以增强作物的抗旱、抗病、抗寒性能。钾的存在使细胞胶体充水膨胀,持水力提高,减少蒸发,增强作物的抗旱性。钾能促使糖类的形成,增加细胞中的糖分,提高细胞液的渗透压,增强作物的抗寒能力。

附图说明

图1为实施例1~2中重构含钛高炉渣的x射线衍射图像;

图2为实施例1中重构含钛高炉渣的扫描电子显微镜图像;

图3为实施例2中重构含钛高炉渣的扫描电子显微镜图像;

图4为实施例1中钛渣-fe(10)的vbxps图;

图5为实施例2中钛渣-mn(10)的vbxps图;

图6为实施例1中钛渣-fe(10)的uv-visdrs图;

图7为实施例2中钛渣-mn(10)的uv-visdrs图;

图8为各实施例重构含钛高炉渣盐酸浸出液中营养元素的溶出含量柱状图;

图9为含钛高炉渣、空白组、钛渣-fe(10)、及钛渣-mn(10)光催化降解盐酸四环素;

图10为营养元素溶出前后的钛渣-fe(10)光催化降解盐酸四环素;

图11为营养元素溶出前后的钛渣-mn(10)光催化降解盐酸四环素;

图12为营养元素溶出前后的钛渣-fe(10)光催化降解亚甲基蓝;

图13为营养元素溶出前后的钛渣-mn(10)光催化降解亚甲基蓝;

图14为钛渣-fe(10)协同降解有机污染物盐酸四环素和重金属污染物六价铬;

图15为植株种植图;

图16为本发明重构含钛高炉渣应用原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

将含钛高炉渣烘干,置于粉磨罐中粉磨60s,然后取含钛高炉渣粉末、过渡金属氧化物、koh粉体混合研磨均匀置于坩埚中,在箱式炉中加热至1400~1500℃保温2h随炉冷却至室温,再经破碎,然后置于粉磨罐中粉磨60s(根据实际施肥需要,选择合适的粉磨时间),就是本发明的同时具有土壤修复和植物养料功能的重构含钛高炉渣,各实施例的原料配方见表1所示。

值得注意的是,具体实施方式中选取koh粉体作为原料之一,其他碱性的钾盐粉体也可以得到本发明的重构含钛高炉渣,只是以koh作为原料可以得到最佳的效果。

表1实施例1~2所用原料配方及产物表征

本发明所需反应条件为1400~1500℃下进行,可以选择在钢厂出渣口处进行投料以简化工艺流程和节约成本。

性能测试

一、微观结构分析

针对实施例1~2的产物分别进行x射线衍射分析、扫描电子显微镜观察,如图1为含钛高炉渣、钛渣-fe(10)、钛渣-mn(10)的x射线衍射图像,图2~3分别为钛渣-fe(10)、钛渣-mn(10)的扫描电子显微镜图像,x射线能谱分析如表2所示。

表2实施例1~2中重构含钛高炉渣的x射线能谱分析

二、光吸收性能检测

针对实施例1~2的产物分别做x射线光电子能谱分析(vbxps图)和紫外可见漫反射光谱(uv-visdrs图)。

如图4~5分别为钛渣-fe(10)、钛渣-mn(10)的vbxps图,从图4~5分别可以得知:钛渣-fe(10)、钛渣-mn(10)的价带位置分别位于1.62ev和1.53ev。

如图6~7分别为钛渣-fe(10)、钛渣-mn(10)的uv-visdrs图,从图6~7分别可以得知:钛渣-fe(10)、钛渣-mn(10)的带隙宽度分别为2.30ev和2.06ev。

三、总有机碳测试

在可见光照射下,以mb(亚甲基蓝)和tc(tc-hcl,盐酸四环素)为目标污染物在含钛高炉渣,分别在钛渣-mn(10)、钛渣-fe(10)体系中测试总有机碳含量。

300w氙灯作为光源(全光谱),用循环水保持恒温,取0.1g含钛高炉渣、0.1g钛渣-mn(10)、0.1g钛渣-fe(10)分别加入到200ml(10mg/l)亚甲基蓝溶液和200ml(10mg/l)盐酸四环素溶液中,在光照之前进行暗反应30min,达到吸附解析平衡。光催化三小时后对降解之后的液体进行5000r/min下离心5min。将离心液采集在棕色玻璃瓶中并应充满采样瓶,不留顶空。并对水样中加入硫酸,将水样酸化至ph<2,可以使样品溶液在4℃下保存7天。最后采用水质总有机碳的测定方法-燃烧氧化-分散红外吸收法hj501-2009,进行总有机碳测定,见表3。

表3各试样光催化tc-hcl、mb总有机碳含量测定

四、盐酸浸出实验

采用中国农业行业硅肥标准ny/t797-2004所述方法测定所制备肥料中土壤营养元素,将所制备样品研磨至0.25mm以下,分别取2g钛渣-fe(10)、2g钛渣-mn(10)和含钛高炉渣样品,置于500ml干燥的烧杯中,准确加入300ml【c(hcl)=0.5mol/l】盐酸溶液,置于30℃恒温振荡箱中进行振荡,振荡频率180r/min,振荡80min;振荡结束后,立即进行抽滤,弃去最初几毫升溶液;对浸出液进行icp测试并记录数据如表4;图8为各试样重构含钛高炉渣营养元素的溶出含量柱状图。

表4:各试样中营养元素以及cr离子的溶出

五、水溶液浸出试验

依据缓释肥料gb/t23348-2009标准(缓释肥国标进行初期释放率为15%),测试制备肥料的初期溶出率。

具体做法:称取10g钛渣-fe(10)、10g钛渣-mn(10),分别放入100目的尼龙纱网做成的小袋中,封口后将小袋放入250ml玻璃瓶中,加入200ml水,加盖密封,室温放置时间为24h,取样时将瓶上下颠倒三次,使浓度一致,再进行离心取上清液50ml,进行icp测试并记录数据,如表5所示。

表5各试样中初期养分的释放

六、光催化降解盐酸四环素溶液试验

取50mg含钛高炉渣、50mg钛渣-fe(10)、50mg钛渣-mn(10)分别加入100ml10mg/l盐酸四环素溶液中,而后置于光催化反应器中,首先进行30min暗吸附(达到吸附饱和平衡),然后打开300w氙灯(模拟太阳光)进行光催化降解试验;每隔30min取样,10000r/min下离心1min,取上清液倒入石英比色皿中,置于紫外可见分光光度计中,在350nm处测量其吸光度并记录;记录数据并分析如图9。

七、营养元素溶出前后重构含钛高炉渣的光催化降解盐酸四环素溶液试验

分别取50mg营养元素溶出前后的钛渣-fe(10)、钛渣-mn(10),分别加入100ml10mg/l盐酸四环素溶液中,而后置于光催化反应器中,首先进行30min暗吸附(达到吸附饱和平衡),然后打开300w氙灯(模拟太阳光)进行光催化降解试验;每隔30min取样,10000r/min下离心1min,取上清液倒入石英比色皿中,置于紫外可见分光光度计中,在350nm处测量其吸光度并记录;记录数据并分析如图10~11,图中钛渣-fe0(10)为盐酸溶出营养元素后的试样,钛渣-mn0(10)为盐酸溶出营养元素后的试样。(涉及水溶液光催化的都是盐酸溶出,这样会使硅酸盐相被洗掉,暴露钙钛矿相。)

八、营养元素溶出前后重构含钛高炉渣的光催化降解亚甲基蓝溶液试验

分别取50mg营养元素溶出前后的钛渣-fe(10)、钛渣-mn(10),分别加入100ml10mg/l亚甲基蓝溶液中,而后置于光催化反应器中,首先进行30min暗吸附(达到吸附饱和平衡),然后打开300w氙灯(模拟太阳光)进行光催化降解试验;每隔30min取样,10000r/min下离心1min,取上清液倒入石英比色皿中,置于紫外可见分光光度计中,在665nm处测量其吸光度并记录;记录数据并分析如图12~13,图中钛渣-fe0(10)为盐酸溶出营养元素后的试样,钛渣-mn0(10)为盐酸溶出营养元素后的试样。(涉及水溶液光催化的都是盐酸溶出,这样会使硅酸盐相被洗掉,暴露钙钛矿相。)

九、营养元素溶出前后钛渣-fe(10)的光催化降解六价铬溶液、盐酸四环素溶液对比试验

取50mg钛渣-fe(10)加入到100ml(10mg/l)六价铬溶液和100ml(10mg/l)盐酸四环素溶液中,300w氙灯作为光源(可见光下),用循环水保持恒温,在光照之前进行暗反应30min,达到吸附解析平衡。光催化过程中,每隔30min取4ml溶液,进行10000r/min下离心1min,取上清液3ml倒入石英比色皿中,置于紫外可见分光光度计中,在350nm处测量盐酸四环素吸光度,剩余1ml进行二苯碳酰二肼显色法,进行紫外可见分光光度计中并在540nm处测量六价铬吸光度记录数据。最终并计算降解率。如图14所示协同降解中,tc-hcl和cr6+的降解效率分别62.77%,65.89%。与tc-hcl单一溶液相比较可知降解效率大幅提高。同时之前探索实验发现单一的cr6+溶液中,降解效率几乎为0,但是与有机污染物混合溶液协同降解的效率达到65.89%,可以说效果显著。协同降解cr6+和tc-hcl的效率会提高,得益于cr6+的降解需要电子(e-)来被氧化成cr3+,这样就会降低电子-空穴(e--h+)的复合,同时催化剂表面的活性物种将会对有机污染物tc-hcl进行降解。

应用试验

选择供试植物为四季小香葱,它生长周期较短,缺乏铁、锰、钙、镁、钾这些营养元素在生长上外观上可以观察到的现象明显。

具体方法:采用直径一致的圆形塑料盆分别装入1.5kg的污染土壤(农业污染,包括化肥和农药残留等;作为废物(废渣、污水和垃圾等)的处理场所而受到污染;大气或水体中的污染物质的迁移、转化,进入土壤,使土壤随之亦遭受污染;在自然界中某些元素的富集中心或矿床周围,形成自然扩散带,使附近土壤中的元素的含量超出一般土壤的含量范围),分别混合10g制备肥、10g市场购买的商品肥(史丹利园艺复合肥,购买于京东史丹利自营店)以及空白对照的未施肥,分别将四季小香葱根部种植于盆中,待长出幼苗相应再次于幼苗根部施加稀释后的5g制备肥或商品肥,定期拍照观察,如图15所示。

最终待植株成熟采摘,从植株的生长状况(如株高、成活率、绿叶数等)以及营养品质(如可溶性糖,维生素c)两方面进行评估,见表6和表7为统计数据。

表6植株的生长情况统计

表7植株的营养品质统计

从表6和表7可以看出:

(1)植物种植过程发现商品肥植株初期死亡率较高,植物大多停止生长;分析可能原因是因为初期肥料营养元素溶出较高,而初级溶出率越高,越容易引起作物疯长或烧苗。而通过前面初期溶出率数据可知钛渣制备肥溶出率适合植株生长;

(2)未施肥植株前期生长利用土壤自身些许养分,初期生长表现的良好,但随着生长时间延长便可以看出土壤养分利用完,植株生长缓慢,出现黄叶,死叶,且随着生长时间的延长未施肥的植株均出现绿叶变弯曲甚至具有倒下趋势以及叶尖发黄,而根据植株的缺素症与之对比可知是缺硅和钾元素的表现;而钛渣制备肥则不存在这些现象,也可以通过前面溶出试验可知钛渣制备肥的硅元素钾元素含量颇多;至于商品肥在同等的施肥量情况下,它初期释放养分过高,造成植物烧苗;

(3)植株种植时在每个花盆播种了九颗种子,对比可以发现钛渣制备肥的种子已经发芽且都为多瓣叶子,长势良好,再次验证钛渣制备肥的营养元素是缓慢释放的,少次施肥也可以确保植株的全过程生长;

(4)从植物的生长状况可以看出钛渣制备肥生长最佳,商品肥前期死亡率较高,后期成活率不佳,未施肥生长较为缓慢。从植物的营养品质指标来看,游离氨基酸钛渣制备肥的含量最高,符合预期结果,可溶性糖略低,而影响植株可溶性糖的因素颇多,如:土壤、气候、光照、水分、以及肥料、管理等人为因素。所以肥料只是其中一个因素,因此测试结果偏低并不能果断否认钛渣制备肥种植的植物营养品质不佳。

通过以上试验,可以看出本发明所制备肥料的营养缓释、光催化降解污染物性能良好;本发明所制备肥料在被有机物及重金属污染的土壤中进行投放,不仅可以促进植物生长,亦可以同时降解土壤中的有机污染物和重金属,达到修复土壤的作用,见图16所示;在没有被污染的土壤中投放,可以作为缓释肥料使用,对植物的生长具有优良作用。本发明不仅可以应用于光催化降解污染土壤的有机物,亦可应用于水体中有机污染物及重金属的降解,可应用于无土栽培技术。

综上所述,本发明通过具体实施例对利用含钛高炉渣为原料一步法制备具有土壤修复功效的缓释肥料的制备工艺流程及条件作了详细描述,但本领域一般技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化,均在本发明的保护范围内。

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