一种用于修复矿山岩质边坡的基质材料及其制备方法

文档序号:30290383发布日期:2022-06-04 14:57阅读:199来源:国知局

1.本发明涉及一种土壤修复材料,尤其涉及一种用于修复矿山岩质边坡的基质材料及其制备方法。


背景技术:

2.随着工业化的进程,大量的矿产资源被开发用于工业建设;然后矿产的开发遗留的矿山的环境问题越来越凸显。很多矿山中的矿产资源被挖走后,矿山的边坡是岩质的,或者土壤很少,这给矿山边坡的修复带来了很大的技术难度。常规的生态修复基质材料并不是针对岩质边坡而设计,其用于岩质边坡的神态修复时易出现保水性能不够,营养易流失使得生态修复用的绿植生长不好。


技术实现要素:

3.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种用于修复矿山岩质边坡的基质材料及其制备方法。
4.为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:一种用于修复矿山岩质边坡的基质材料,包括100-300重量份木纤维、30-100重量份可降解纤维、5-15重量份高分子保水剂、15-35重量份微孔颗粒、5-20重量份生长促进剂、10-40重量份粘结剂和15-50重量份水;所述可降解纤维包括醋酸纤维素纤维、壳聚糖纤维、藻酸纤维、烷碳链聚酯纤维或聚乳酸纤维中的一种或者多种;所述高分子保水剂为聚谷氨酸-海藻提取物。
5.上述的用于修复矿山岩质边坡的基质材料,优选的,所述生长促进剂包括复合肥和有机肥中的一种或者多种。
6.上述的用于修复矿山岩质边坡的基质材料,优选的,所述粘结剂包括有机部分和无机部分,所述有机部分包括淀粉或糊精或聚乙烯醇或羧甲基纤维素中的一种或者多种,所述无机成分包括水泥、高岭土粉末、蒙脱石粉末中的一种或者多种。
7.上述的用于修复矿山岩质边坡的基质材料,优选的,所述微孔颗粒包括硅酸钙球形颗粒、粉煤渣颗粒或者尾矿烧结而成的多孔颗粒中的一种或者多种。
8.上述的用于修复矿山岩质边坡的基质材料,优选的,所述聚谷氨酸-海藻提取物保水剂通过谷氨酸发酵液和海藻提取液按照2:1-1:2的重量比混合得到。
9.一种用于修复矿山岩质边坡的基质材料的制备方法,包括以下步骤;1)高分子保水剂的制备;聚谷氨酸发酵液的制备;在培养基上接种地衣芽孢杆菌,在25℃-40℃下培养20-30h,分离得到发酵液,也就是聚谷氨酸发酵液;海藻液的制备;将1000重量份的海藻清洗干净,切块并且浸泡1-2小时;将步骤处理后的海藻加入到10000-20000重量份的的水中,然后加入100-200重量份的磷酸氢钾、20-50重量份的酸性纤维素酶和1-5重量份的酸果胶酶;调节ph值到
4.5-5;将步骤的溶液加热到45-55℃并保持1-3小时,然后加热到60℃;向步骤的溶液中加入碳酸钠溶液和碱性果胶酶溶液,并且调节ph值到7.5-8,在60℃的条件下搅拌2-3小时,然后离心得到上清液,也就是得到海藻提取物;将步骤得到的谷氨酸发酵液和步骤得到的海藻提取液按照2:1-1:2的重量比混合得到高分子保水剂。
10.2)将50-150重量份木纤维、30-100重量份可降解纤维、5-15重量份步骤1)得到的高分子保水剂、15-35重量份微孔颗粒、5-20重量份生长促进剂、10-40重量份粘结剂和15-50重量份水搅拌均匀得到用于修复矿山岩质边坡的基质材料。
11.上述的用于修复矿山岩质边坡的基质材料的制备方法,优选的,所述步骤中的培养基包括糖蜜、玉米糖浆、味精、nacl、 cal2、mgso4、葡萄糖和水,搅拌均匀后,在100℃以上的温度下灭菌30分钟以上;降低温度,然后调节ph到 6.5-7。
12.上述的用于修复矿山岩质边坡的基质材料的制备方法,优选的,所述海藻包括海带、紫菜、裙带菜和石花菜中的一种或者多种。
13.与现有技术相比,本发明的优点在于:在本发明的基质材料在修复矿山岩质边坡的时候,基质材料的保水、保肥性能优秀,并且具有一定的抗盐性能;能够满足基质材料在岩质边坡喷播后的强度。
具体实施方式
14.为了便于理解本发明,下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述,但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
15.除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不是旨在限制本发明的保护范围。
16.实施例1一种用于修复矿山岩质边坡的基质材料,包括200重量份木纤维、50重量份可降解纤维、15重量份高分子保水剂、35重量份微孔颗粒、15重量份生长促进剂、20重量份粘结剂和30重量份水;可降解纤维为壳聚糖纤维和藻酸纤维的混合物;高分子保水剂为聚谷氨酸-海藻提取物。生长促进剂包括复合肥和有机肥。
17.在本实施例中,粘结剂包括有机部分和无机部分,有机部分为淀粉,无机成分为水泥或高岭土粉末。本实施例的用于修复矿山岩质边坡的基质材料不同于传统的生态修复基质材料,本实施例中,由于基质材料粘结在岩质边坡上的难度比较大,故需要适合岩质的粘结剂使得基质材料相对稳固在边坡上,而矿山边坡上往往有大量的矿渣、矿石等,在雨水的冲刷下,尤其是酸质雨水的冲刷下使得边坡具有一定的盐度,使得基质材料稳固的粘结在边坡上有一定的难度,在本发明中粘结剂中的水泥和淀粉,在基质喷播到边坡上后,能够很好的与边皮上的矿渣粘结。
18.上面提到了,由于本实施例的基质材料是用于矿山岩质边坡的,在雨水的冲刷下,边坡上会形成一定的盐。在本实施例中,聚谷氨酸-海藻提取物保水剂通过谷氨酸发酵液和
海藻提取液按照2:1-1:2的重量比混合得到。聚谷氨酸-海藻提取物保水剂中的海藻提取物由于是从海生藻类中进行的提取,故本实施例的高分子保水剂在具有保水的前提下,还具有一定的抗盐性。
19.在本实施例中,可降解纤维的加入能够增强本实施例基质材料的强度和保持基质材料成分的稳定性;并且在后期是可以降解的,也就是当修复边坡的植物生长起来后是能够降解的。
20.在本实施例中,微孔颗粒包括硅酸钙球形颗粒。在本实施例中,硅酸钙球形颗粒中的微孔结构可以蕴藏大量的水分和养分。在本实施例的用于修复矿山岩质边坡的基质材料喷播到矿山的岩质边坡上后,在浇水的时候养分能够跟随水一起蕴藏在微孔颗粒中,从而持续的给边坡修复的绿植提供水分和肥料。
21.本实施例还提供一种用于修复矿山岩质边坡的基质材料的制备方法,包括以下步骤;1)高分子保水剂的制备;聚谷氨酸发酵液的制备;在培养基上接种地衣芽孢杆菌,在25℃-40℃下培养20-30h,分离得到发酵液,也就是聚谷氨酸发酵液。步骤中的培养基包括糖蜜、玉米糖浆、味精、nacl、 cal2、mgso4、葡萄糖和水,搅拌均匀后,在100℃以上的温度下灭菌30分钟以上;降低温度,然后调节ph到 6.5-7。
22.海藻液的制备;将1000重量份的海带清洗干净,切块并且浸泡1-2小时;将步骤处理后的海带加入到10000重量份的的水中,然后加入100重量份的磷酸氢钾、205重量份的酸性纤维素酶和3重量份的酸果胶酶;调节ph值到4.5-5;将步骤的溶液加热到45-55℃并保持1-3小时,然后加热到60℃;向步骤的溶液中加入碳酸钠溶液和碱性果胶酶溶液,并且调节ph值到7.5-8,在60℃的条件下搅拌2-3小时,然后离心得到上清液,也就是得到海藻提取物;将步骤得到的谷氨酸发酵液和步骤得到的海藻提取液按照2:1-1:2的重量比混合得到高分子保水剂。
23.2)200重量份木纤维、50重量份可降解纤维、15重量份高分子保水剂、35重量份微孔颗粒、15重量份生长促进剂、20重量份粘结剂和30重量份水搅拌均匀得到用于修复矿山岩质边坡的基质材料。
24.本实施例的用于修复矿山岩质边坡的基质材料在使用的时候,首先在清理后的矿山岩质边坡上挂内网,然后喷播一层客土,然后再喷播本实施例的基质材料,最后挂网。在喷播本实施例的基质材料的时候,基质材料是和植物种子混合均匀的,植物种子可以是经过催芽的多年生黑麦草。在喷播一周左右就可以出芽,二周植被就可以长到3-5cm,一个月的样子就可以长到8-10cm。
25.本实施例的基质材料在修复矿山岩质边坡的时候,基质材料的保水、保肥性能优秀,并且具有一定的抗盐性能;能够满足基质材料在岩质边坡喷播后的强度。
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