专利名称：：吸收二氧化硫后的产物加工成土壤调理剂用于盐碱土改造的制作方法
技术领域：
：本发明属于盐碱地改造
技术领域：
，具体涉及以"赤泥"、"铁渣"、"钢渣"及"粉煤灰"等废渣为吸收剂，吸收二氧化硫后所得固体脱硫产物作为土壤调理剂，用去改造盐碱地。
背景技术：
：随着经济的发展，对土地的需求愈来愈大，各种工程占用大量耕地，使耕地面积逐年縮小，反过来抑制经济的进一步发展，形成经济发展与占用耕地的矛盾。解决这一矛盾从严格控制占用耕地和开发可耕地增加耕地面积两个方面着手。改造盐碱地使之变为可耕地是增加可耕地的一个重要方面。人们采用许多措施改造盐碱地，施用土壤调理剂是主要措施之一。盐碱土的形成及特性所谓盐碱土是盐土和碱土的统称。包括盐土和碱土两种性质不同的土壤。所谓盐土，主要是指土壤内含有过量水溶性盐分的土壤，多属中性盐，呈碱性反应，pH值在7至8之间。盐害主要是由于钠离子(Na+)浓度过高引起的。盐土一般土壤剖面形态无显著构造。表土在干燥季节，特别是无植物生长处，常呈白色，甚至形成盐结皮。盐土可分为滨海盐土、洪积盐土、沼泽盐土、草甸盐土等。滨海盐土主要是受海水影响而形成的。盐土和盐化土是由氯化钠、硫酸钠等中性盐组成，碱性不强。所谓碱土，主要是指土壤中含水溶性的碱性盐，呈较强的碱性反应，pH值在8.5以上。土壤结构极坏，湿时泥泞，千时板结龟裂，造成植物出土困难。碱土有腐蚀性，能破坏植物细胞组织，危害植物生长。碱土组成以碳酸钠和生碳酸钠为主。除盐土、碱土外，往往多是以盐土为主且含碱土，或碱土为主且含盐土的混合盐碱土。盐土和碱土都是在一定的自然条件下，各种易溶性盐类在地面作水平方向与垂直方向的重新分配，从而使盐分在集盐地区的土壤表层逐渐积聚起来而形成。盐土和碱土所含的盐分影响到作物的正常生长。盐土中含有过多可溶性盐类，增高土壤溶液的渗透压，引起植物生理干旱；某些盐类离子，直接毒害植物根系，造成植物吸收营养元素的比例失调。碱土中土壤胶体粒长期与盐碱土中的Na2C03、NaHC03、NaCl等接触，成为含Na+胶体粒子。含Na+胶体粒子在土壤中水化度较大，有较好的分散性，能散布在土壤颗粒之间的细缝中，形成致密、不透水的板结土层。碱土呈较强的碱性反应，pH:值在8.5以上有腐蚀性，能破坏植物细胞组织，危害植物生长。盐碱地的改造需要采取综合措施，施用土壤调理剂是措施之一，需要与其它措施特别是水利措施结合在一起，才会取得良好效果。目前已开发出一些属于土壤调理剂范畴的土壤改良剂用于盐碱地的改造，如申请号为03155201的专利申请，将硫酸钙、硫铁矿、草酸、磷、钾、微量元素按比例混合制成土壤改良剂；申请号为01110198的专利申请，利用废石膏板制成盐碱土壤改良剂；申请号为00100436的专利申请，提出一种盐碱土壤改良剂及其制备方法。它主要含有柠檬酸、黄腐酸、腐殖酸、苹果酸、胡敏酸、丙酸、水杨酸、土温一100和水；申请号为01127450的专利申请，将麦饭石加工成盐碱土壤改良剂；申请号为00105747的专利申请，提出的盐碱土壤改良剂，由聚顺丁烯二酸，烷基苯磺酸钠和水组成；KOM活化土壤改良剂，主要由氨基酸附和群、多种微量元素、活性酶及离子水组成；还有称为"禾康"的盐碱土壤改良剂等。这些改良剂远远不能满足社会改造盐碱地的需要，有待开发新的成本低的具有实际应用价值的土壤调理剂。另一方面，为了减少大气污染物二氧化硫的排放量，人们采取了许多技术措施，其中湿法脱硫是处理二氧化硫烟气是用得最多的技术之一。湿法脱硫是湿态的吸收剂与烟气在吸收设备内充分接触，吸收剂与烟气中的二氧化硫反应，生成稳定、无害的化合物，二氧化硫从烟气中分离出来，达到烟气脱硫的目的。湿法脱硫通常会产生大量的新的固体物，这些新产生的固体物必须再利用，否则会造成新的污染。因吸收剂的多样化脱硫产物也是多种多样，其再利用途经必然是多方面的。如果把脱硫产物再利用与盐碱地改造结合在一起，利用固体脱硫产物作为土壤调理剂去改造盐碱地具有现实意义。专利号为ZL01103283.9和ZL00125371.9的专利"无机复合肥及其制造方法"和"用吸S02后产物渣制造无机复合肥的生产方法"将以炉渣为吸收剂的脱硫产物加工成肥料使用。虽然同样施入土壤，同作用不一样，这两项专利的脱硫产物施入土壤是为农作物提供肥料元素，而不是用去改造土壤。在国内外用得最多的湿法脱硫技术"石灰石/石膏法"，脱硫后产生大量的石骨CaS(V2H20，通常用去作建材原料使用，因其量巨大建材行业难以全部消化。现在已有人开始把这种脱硫产物石膏作为土壤调理剂使用，与前述申请号为01110198的专利一致。本发明是将以包括炼铁炉渣、钢渣、氧化铝厂废弃物"赤泥"、粉煤灰等在内的炉渣作为吸收剂，吸收二氧化硫后的固体脱硫产物作为土壤调理剂，用去改造盐碱地。专利号为ZL00119453的专利"含二氧化硫烟气处理方法"以"有色冶金炉渣"为吸收剂，吸收二氧化硫；申请号为200410031200.X的专利申请"一种"红泥"二氧化硫吸收剂"以氧化铝厂的废渣"赤泥"为吸收剂，吸收烟气中的二氧化硫；专利号为ZL200410031200.X的专利"以炼铁炼钢炉渣为吸收剂吸收烟气中二氧化硫的方法"以钢铁企业的废渣"铁渣"、"钢渣"为吸收剂，吸收烟气中的二氧化硫；名为"以粉煤灰为吸收剂吸收烟气中二氧化硫的方法"的专利申请，以燃煤炉产生的废渣粉煤灰为吸收剂，吸收烟气中的二氧化硫。"赤泥"、"铁渣"、"钢渣"、"有色冶金炉渣"及"粉煤灰"吸收二氧化硫后所得的固体脱硫产物，其组成具有共性1、含有大量的也是土壤主要成分的SiO、A1203;2、含有大量在脱硫过程中吸收剂中的CaO与S02所生成的CaS03及由CaS03氧化而成的CaS04，CaS03和CaS04是改造盐碱地最主要物质；3、如果吸收二氧化硫后的"炉渣"pH〈3，脱硫产物含有相当数量的能有效降盐碱地pH值的FeS0
发明内容本发明的目的，就是利用"赤泥"、"铁渣"、"钢渣"、"有色冶金炉渣"及"粉煤灰"吸收二氧化硫后脱硫产物所含的CaS03、CaSCU和FeS04对盐碱土壤的作用，把吸收二氧化硫后的固体脱硫产物加工成土壤调理剂，用于盐碱地的改造。本发明的技术方案如下一种土壤调理剂，是利用吸收二氧化硫后的产物加工成土壤调理剂用于盐碱土的改造，具体地，是利用"赤泥"、"铁渣"、"钢渣"、"有色冶金炉渣"及"粉煤灰"吸收二氧化硫后的脱硫产物，经过滤、洗涤后，其滤饼再用硫酸酸化，之后避雨堆存1520天，即成为土壤调理剂，用去改造盐碱地。一种土壤调理剂，是利用"铁渣"吸收二氧化硫后的脱硫产物，经过滤、洗涤后，加入0.5^l^FeSCV7H2O(以干基计的质量百分比)，混匀即成为土壤调理剂，用去改造盐碱地。过滤、洗涤后，滤饼的pH〉6，滤饼的含水率<20%。过滤、洗涤后，需检测滤饼中重金属的含量，当重金属含量符合下表要求，方可继续加工成为土壤调理剂，否则废弃之，不能作为土壤调理剂使用，脱硫产物用作土壤调理剂时重金属含量限值见表1(单位mg/kg)(以干基计)表1项目碱性土壤中重金属最高容许含量镉及其化合物(以Cd计)10汞及其化合物(以Hg计)15铅及其化合物(以Pb计)500铬及其化合物(以Cr计)500砷及其化合物(以As计)75硼及其化合物(以水溶性B计)50铜及其化合物(以Cu计)500锌及其化合物(以Zn计)1000镍及其化合物(以Ni计)200钼及其化合物(以Mo计)10硒及其化合物(以Se计)15施用符合要求的土壤调理剂，十年之内每亩累计用量不得超过30000kg(以干基计)根据盐碱地的盐碱化程度及盐碱土壤的pH值施用土壤调理剂，每亩一次性施用量为1025吨，最大一次性施用量不得超过每亩30吨，十年之内不用再施用。施用方法施用时将土壤调理剂均匀铺洒在土壤表面，然后翻耕，使土壤调理剂与土壤混匀。施用土壤调理剂改造盐碱地，应配合采用综合措施，特别要有很好的排水措施。上述各种"炉渣"吸收二氧化硫后脱硫产物中CaS03、CaS04含量因其原始含钙量不一样而有所差别，"铁渣"、"钢渣"、"有色冶金炉渣"吸收二氧化硫后脱硫产物中CaS03、CaS04含量约为20%40%，"赤泥"吸收二氧化硫后脱硫产物中CaS03、CaS04含量约为10%25%，"粉煤灰"吸收二氧化硫后脱硫产物CaS03、CaS04含量约为5%15%。当盐碱土层中加入"炉渣"吸收二氧化硫后脱硫产物后，因(^2+比Na+对土壤中胶体粒的吸附能力强，原已吸附的Na+会和土壤溶液中的Ca2+发生离子交换。而含(^2+胶体微粒的外层不吸附水分子，胶体微粒自己能互相靠近而聚团，土壤就不会板结。水分子渗入微粒之间时会使微粒团膨胀，然后在干燥过程中使土层龟裂。这过程反复进行后，土壤就形成团粒结构，从而有利于农作物根系生长和吸收水分、养分，同时Na+被置换下来后形成的Na2S04可随水移动排除出土壤，进而降低碱化土壤的pH。各种"炉渣"吸收二氧化硫后脱硫产物中FeS04含量情况比较复杂，不仅与其原始含Fe量有关，而且与脱硫工艺条件密切相关。按正常的"炉渣"吸收二氧化硫的工艺，吸收二氧化硫后的"炉渣"浆液pH〉4.5，在此条件下"炉渣"中的Fe几乎不参与吸收二氧化硫的反应，在脱硫产物中也就不可能有FeS04。只有在吸收二氧化硫后的"炉渣"浆液pH〈3时，"炉渣"中的Fe才参与吸收二氧化硫的反应，脱硫产物中才会有FeS04。如果一定要利用各种"炉渣"中的Fe，使其反应生成FeS04，那只能改变脱硫工艺条件。这样做将会使脱硫效率受到影响，或使脱硫工艺复杂化。为了既不改变脱硫工艺又使"炉渣"中的Fe转化为FeS04，将"炉渣"吸收二氧化硫后过滤分离出的固体脱硫产物加入硫酸酸化，使其pH<3，脱硫过程中未参与反应的Fe转化为FeS04，同时脱硫过程中没有完全反应的CaO进一步转化为CaS04，提高Ca的利用率。"钢渣"、"赤泥"、"粉煤灰"及"有色冶金炉渣"吸收二氧化硫后脱硫产物再酸化，所得土壤调理剂中FeS04量足以满足需要。唯独"铁渣"中含Fe低，最终所得土壤调理剂中FeS04很少，难以满足需要，可以采用外加FeS04的办法解决。上述各种"炉渣"中可能含有铜、锌、铅、镉、汞、铬、砷等重金属，以这些"炉渣"为吸收剂吸收二氧化硫后所得脱硫产物同样会含有这些重金属，以此作为土壤调理剂改造盐碱土，存在重金属污染土壤的风险。重金属含量高必然污染土壤，重金属含量低则不会污染土壤，高和低的界限在哪儿？目前国家还未对土壤调理剂中重金属含量规定限量，借鉴国家标准GB8173-87《农用粉煤灰中污染物控制标准》和GB4284-84《农用污泥中污染物控制标准》，规定本发明涉及的土壤调理剂中重金属含量限值，参见上面的表l。施用重金属含量符合表1所规定的土壤调理剂不会对土壤造成重金属污染，是安全的。为了尽量减少本发明所指土壤调理剂中重金属含量，在以"炉渣"为吸收剂吸收二氧化硫后过滤脱硫产物时，增加洗涤过程，将固体脱硫产物中所挟带的可溶性重金属盐洗去，确保所得土壤调理剂中重金属含量符合表1要求。表2:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表3:农用粉煤灰中污染物控制标准值mg/kg干粉煤灰<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>具体实施例方式1、将以"炉渣"为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫后所得的脱硫产物过滤并用清水洗涤，使滤饼pH〉6，滤饼含水<20%。2、检测滤饼重金属含量，重金属含量符合表1要求时继续加工土壤调理剂，否则废弃，不能作为土壤调理剂使用。3、以"钢渣"、"赤泥"、"粉煤灰"及"有色冶金炉渣"吸收烟气中二氧化硫，并经过滤洗涤检测合格后的滤饼加入到混揑机中，再滴加93%的硫酸，至pH〈3，然后出料，避两堆存1520天即可用于盐碱地改造。4、以"铁渣"吸收烟气中二氧化硫，并经过滤洗涤检测合格后，不再酸化，直接加入0.5XlXFeSCV7H20(以干基计的质量百分比)，混匀即可。5、根据盐碱地的盐碱化程度及盐碱土壤的pH值施用本发明所指土壤调理剂，每亩一次性施用量1025吨，最大施用量不得过30吨，十年之内不用再施用。施用时将土壤调理剂均匀铺洒在土壤表面，然后翻耕使土壤调理剂与土壤混匀。6、改造盐碱地不应单纯施用土壤调理剂，应采用综合措施，特别要有很好的排水措施。权利要求1、一种土壤调理剂，其特征在于是利用吸收二氧化硫后的产物加工成土壤调理剂用于盐碱土的改造，具体地，是利用“赤泥”、“铁渣”、“钢渣”、“有色冶金炉渣”及“粉煤灰”吸收二氧化硫后的脱硫产物，经过滤、洗涤后，其滤饼再用硫酸酸化，之后避雨堆存15～20天，即成为土壤调理剂，用去改造盐碱地。2、一种土壤调理剂，其特征在于利用"铁渣"吸收二氧化硫后的脱硫产物，经过滤、洗涤后，加入0.5^r^FeSCV7H2O(以干基计的质量百分比)，混匀即成为土壤调理剂，用去改造盐碱地。3、根据权利要求1和权利要求2所述的过滤、洗涤，其特征在于过滤、洗涤后，滤饼pH〉6，滤饼含水<20%。4、根据权利要求1和权利要求2所述的过滤、洗涤，其特征在于过滤、洗涤后，需检测滤饼中重金属的含量，当重金属含量符合下表要求，方可继续加工成为土壤调理剂，否则废弃之，不能作为土壤调理剂使用脱硫产物用作土壤调理剂时重金属含量限值(mg/kg)(干基)<table>tableseeoriginaldocumentpage2</column></row><table>施用符合要求的土壤调理剂，十年之内每亩累计用量不得超过30000kg(以干基计)5、根据权利要求1和权利要求2所述土壤调理剂，其特征在于根据盐碱地的盐碱化程度及盐碱土壤的pH值施用土壤调理剂，每亩一次性施用量为1025吨，最大一次性施用量不得超过每亩30吨，十年之内不用再施用。6、根据权利要求1和权利要求2所述土壤调理剂，其特征在于其施用方法为，施用时将土壤调理剂均匀铺洒在土壤表面，然后翻耕，使土壤调理剂与土壤混匀。7、根据权利要求1和权利要求2所述土壤调理剂，其特征在于施用土壤调理剂改造盐碱地，应配合采用综合措施，特别要有很好的排水措施。全文摘要本发明涉及一种土壤调理剂，是利用吸收二氧化硫后的产物加工成土壤调理剂用于盐碱土的改造。具体地，是利用“赤泥”、“铁渣”、“钢渣”、“有色冶金炉渣”及“粉煤灰”吸收二氧化硫后的脱硫产物，经过滤、洗涤后，其滤饼再用硫酸酸化，之后避雨堆存15～20天，即成为土壤调理剂，用去改造盐碱地。本发明解决了经济发展与占用耕地之间的矛盾，可有效改造盐碱地，使之变为可耕地，成为增加可耕地的一个重要措施。文档编号C09K17/02GK101544889SQ20091014280公开日2009年9月30日申请日期2009年5月18日优先权日2009年5月18日发明者史汉祥申请人:史汉祥