一种矿山材料修复的配方及其制备方法与流程

文档序号:17385329发布日期:2019-04-13 00:07阅读:319来源:国知局

本发明涉及土壤修复技术领域,尤其涉及一种矿山材料修复的配方及其制备方法。



背景技术:

随着我国经济的迅速发展,越来越多的矿山被开采,但矿山开采之后,其大多被荒弃,留下了许多矿山碎石和废渣,经过雨水的冲刷后,随之被波及的土地将会受到污染;虽然国家提倡矿山开采之后要进行复垦,但由于现实中技术的原因,矿山不但难以复垦,其表面的养分也正在逐渐减少,因此需要对矿山表面养分进行修复。经检索,申请号为201711298388.8的专利文件公开了一种基于凹凸棒基的矿山表面养分修复材料及其方法,该修复材料由凹凸棒石、磷灰石、粉煤灰、生石灰、轻质基质、发酵污泥、聚丙烯酸铵、缓释肥、腐植酸钠、保水剂、活性炭、离子交换纤维和水均匀搅拌混合而成。本发明通过将修复材料埋入矿山地下和覆盖矿山地表,并最后进行客土覆盖,能够有效的改变矿山表面的地质条件,提高矿山土壤的肥力,改善矿山的生态环境。

但是现有技术中的土壤修复配方制备的土壤修复材料的土壤保水性较差,不能有效促进植物生长,且制备经济成本较高,因此,我们提出了一种矿山材料修复的配方及其制备方法用于解决上述问题。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出的一种矿山材料修复的配方及其制备方法。

为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

一种矿山材料修复的配方,包括以下重量份的成分:

高岭石70-80份、海泡石65-75份、生石灰40-50份、煤矸石40-50份、活性炭16-20份、甘蔗渣11-15份、硅藻土8-12份、动物粪便8-12份、陶粒8-12份、炉渣6-10份、植物秸秆8-12份、城市污泥7-11份、草木灰6-14份、蚯蚓粉4-8份、巨大芽孢杆菌0.2-0.6份、胶冻样芽孢杆菌0.2-0.6份、胶质芽孢杆菌0.2-0.6份、米曲霉0.2-0.6份、棕色固氮菌0.2-0.6份、ph值调节剂8-16份、保水剂6-12份、水余量。

优选的,包括以下重量份的成分:

高岭石73-77份、海泡石68-72份、生石灰43-47份、煤矸石43-47份、活性炭17-19份、甘蔗渣12-14份、硅藻土9-11份、动物粪便9-11份、陶粒9-11份、炉渣7-9份、植物秸秆9-11份、城市污泥8-10份、草木灰8-12份、蚯蚓粉5-7份、巨大芽孢杆菌0.3-0.5份、胶冻样芽孢杆菌0.3-0.5份、胶质芽孢杆菌0.3-0.5份、米曲霉0.3-0.5份、棕色固氮菌0.3-0.5份、ph值调节剂10-14份、保水剂8-10份、水余量。

优选的,包括以下重量份的成分:

高岭石75份、海泡石70份、生石灰45份、煤矸石45份、活性炭18份、甘蔗渣13份、硅藻土10份、动物粪便10份、陶粒10份、炉渣8份、植物秸秆10份、城市污泥9份、草木灰9份、蚯蚓粉6份、巨大芽孢杆菌0.4份、胶冻样芽孢杆菌0.4份、胶质芽孢杆菌0.4份、米曲霉0.4份、棕色固氮菌0.4份、ph值调节剂12份、保水剂9份、水余量。

本发明还提出了一种矿山材料修复的配方的制备方法,包括以下步骤:

s1:选取一台电子天平,利用电子天平称取各原料,备用;

s2:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水,并进行搅拌混合,得到第一菌液,备用;

s3:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的胶质芽孢杆菌、米曲霉和棕色固氮菌原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水,并进行搅拌混合,得到第二菌液,备用;

s4:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的甘蔗渣、动物粪便、植物秸秆和城市污泥原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水并进行搅拌混合,得到有机物溶液,备用;

s5:选取一台粉碎设备,将s1所述称量得到的高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料投放到该粉碎设备内进行粉碎处理,得到第一碎料;

s6:选取一台研磨设备,将s5中所述的第一碎料和s1中所述称量得到活性炭、硅藻土、陶粒、炉渣、草木灰和蚯蚓粉原料投放到该研磨设备内进行研磨处理,得到第二碎料;

s7:选取一台搅拌设备,将s6中所述的第二碎料、s2中所述的第一菌液和s1中所述称量得到的保水剂原料投放到该搅拌设备内进行搅拌混合,搅拌完成后得到第一浆液;

s8:将s1中所述称量得到的ph值调节剂原料投放到s7中所述的第一浆液中进行搅拌混合,搅拌完成后得到修复材料浆液;

s9:选取一台烘干设备,利用烘干设备对s8中所述的修复材料浆液进行烘干处理,待烘干完成后,得到块状修复材料;

s10:利用粉碎设备对s9中所述的块状修复材料进行粉碎处理,粉碎完成后得到修复材料产品。

优选的,所述s1中,在利用电子天平称量各原料时,原料的称量精度为0.1g。

优选的,所述s5中,在对高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料进行粉碎处理时,破碎粒径为0.5-2.5cm。

优选的,所述s5中,在对高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料进行粉碎处理时,设定粉碎时间为45-60分钟、粉碎转速为110-180转/分钟。

优选的,所述s1中,在称取ph值调节剂时,ph值调节剂选用碳酸氢三钠。

优选的,所述s1中,在称取保水剂时,保水剂选用聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体。

保水剂的主要成分是聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体,其内部含有大量结构特异的强吸水性基团,能迅速吸水比自身重数十至数百倍的水,无毒无害,反复释水、吸水,保持土壤湿润,干旱时为植物提供水分;

高岭石是长石和其他硅酸盐矿物天然蚀变的产物,是一种含水的铝硅酸盐;

海泡石是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物,斜方晶系或单斜晶系,一般呈块状、土状或纤维状集合体;

巨大芽孢杆菌:解磷(磷细菌),具有很好的降解土壤中有机磷的功效;

胶冻样芽孢杆菌:解钾,释放出可溶磷钾元素及钙、硫、镁、铁、锌、钼、锰等中微量元素;

胶质芽孢杆菌:有溶磷、释钾和固氮功能,分泌多种酶,增强作物对一些病害的抵抗力;

菌根真菌:扩大根系吸收面,增加对原根毛吸收范围外的元素(特别是磷)的吸收能力;

棕色固氮菌:固定空气中的游离氮,增产;米曲霉:使秸秆中的有机质成为植物生长所需的营养,提高土壤有机质,改善土壤结构。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明中利用高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石作为修复材料的主要原料,使得该修复材料中含有大量的钠、镁、钾等植物生长必须元素,利用甘蔗渣、动物粪便、植物秸秆和城市污泥作为修复材料中的有机物原料,使得该修复材料中含有大量的植物腐质,提高植物废渣和城市污泥的利用率,且有效降低该修复材料的制备成本;

2、本发明中利用巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌原料制备出能够分解矿石的菌液,利用胶质芽孢杆菌、米曲霉和棕色固氮菌原料制备出能够分解植物残渣和具备固氮效果的菌液,将上述两种菌液混合在该修复材料中,使得该修复材料能够逐渐分解原料中的矿石成分、分解土壤中的腐败植物,为植物提供养分,修复材料中含有的保水剂大幅度提高该修复材料的保水性能,利于植物生长。

本发明设计合理,在修复材料中添加有城市污泥、植物废渣和用于分解腐败植物的菌种等原料,使用该修复材料能够有效促进植物生长,进而改善矿山的生态环境。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

实施例一

本实施提出了一种矿山材料修复的配方,包括以下重量份的成分:

高岭石70份、海泡石65份、生石灰40份、煤矸石40份、活性炭16-份、甘蔗渣11份、硅藻土8份、动物粪便8份、陶粒8份、炉渣6份、植物秸秆8份、城市污泥7份、草木灰6份、蚯蚓粉4份、巨大芽孢杆菌0.2份、胶冻样芽孢杆菌0.2份、胶质芽孢杆菌0.2份、米曲霉0.2份、棕色固氮菌0.2份、ph值调节剂8份、保水剂6份、水余量。

本实施例还提出了一种矿山材料修复的配方的制备方法,包括以下步骤:

s1:选取一台电子天平,利用电子天平称取各原料,备用;

s2:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水,并进行搅拌混合,得到第一菌液,备用;

s3:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的胶质芽孢杆菌、米曲霉和棕色固氮菌原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水,并进行搅拌混合,得到第二菌液,备用;

s4:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的甘蔗渣、动物粪便、植物秸秆和城市污泥原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水并进行搅拌混合,得到有机物溶液,备用;

s5:选取一台粉碎设备,将s1所述称量得到的高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料投放到该粉碎设备内进行粉碎处理,得到第一碎料;

s6:选取一台研磨设备,将s5中所述的第一碎料和s1中所述称量得到活性炭、硅藻土、陶粒、炉渣、草木灰和蚯蚓粉原料投放到该研磨设备内进行研磨处理,得到第二碎料;

s7:选取一台搅拌设备,将s6中所述的第二碎料、s2中所述的第一菌液和s1中所述称量得到的保水剂原料投放到该搅拌设备内进行搅拌混合,搅拌完成后得到第一浆液;

s8:将s1中所述称量得到的ph值调节剂原料投放到s7中所述的第一浆液中进行搅拌混合,搅拌完成后得到修复材料浆液;

s9:选取一台烘干设备,利用烘干设备对s8中所述的修复材料浆液进行烘干处理,待烘干完成后,得到块状修复材料;

s10:利用粉碎设备对s9中所述的块状修复材料进行粉碎处理,粉碎完成后得到修复材料产品。

本实施例中,s1中,在利用电子天平称量各原料时,原料的称量精度为0.1g,s5中,在对高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料进行粉碎处理时,破碎粒径为0.5-2.5cm,s5中,在对高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料进行粉碎处理时,设定粉碎时间为45-60分钟、粉碎转速为110-180转/分钟,s1中,在称取ph值调节剂时,ph值调节剂选用碳酸氢三钠,s1中,在称取保水剂时,保水剂选用聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体。

实施例二

本实施提出了一种矿山材料修复的配方,包括以下重量份的成分:

高岭石73份、海泡石68份、生石灰43份、煤矸石43份、活性炭17份、甘蔗渣12份、硅藻土9份、动物粪便9份、陶粒9份、炉渣7份、植物秸秆9份、城市污泥8份、草木灰8份、蚯蚓粉5份、巨大芽孢杆菌0.3份、胶冻样芽孢杆菌0.3份、胶质芽孢杆菌0.3份、米曲霉0.3份、棕色固氮菌0.3份、ph值调节剂10份、保水剂8份、水余量。

本实施例还提出了一种矿山材料修复的配方的制备方法,包括以下步骤:

s1:选取一台电子天平,利用电子天平称取各原料,备用;

s2:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水,并进行搅拌混合,得到第一菌液,备用;

s3:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的胶质芽孢杆菌、米曲霉和棕色固氮菌原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水,并进行搅拌混合,得到第二菌液,备用;

s4:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的甘蔗渣、动物粪便、植物秸秆和城市污泥原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水并进行搅拌混合,得到有机物溶液,备用;

s5:选取一台粉碎设备,将s1所述称量得到的高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料投放到该粉碎设备内进行粉碎处理,得到第一碎料;

s6:选取一台研磨设备,将s5中所述的第一碎料和s1中所述称量得到活性炭、硅藻土、陶粒、炉渣、草木灰和蚯蚓粉原料投放到该研磨设备内进行研磨处理,得到第二碎料;

s7:选取一台搅拌设备,将s6中所述的第二碎料、s2中所述的第一菌液和s1中所述称量得到的保水剂原料投放到该搅拌设备内进行搅拌混合,搅拌完成后得到第一浆液;

s8:将s1中所述称量得到的ph值调节剂原料投放到s7中所述的第一浆液中进行搅拌混合,搅拌完成后得到修复材料浆液;

s9:选取一台烘干设备,利用烘干设备对s8中所述的修复材料浆液进行烘干处理,待烘干完成后,得到块状修复材料;

s10:利用粉碎设备对s9中所述的块状修复材料进行粉碎处理,粉碎完成后得到修复材料产品。

本实施例中,s1中,在利用电子天平称量各原料时,原料的称量精度为0.1g,s5中,在对高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料进行粉碎处理时,破碎粒径为0.5-2.5cm,s5中,在对高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料进行粉碎处理时,设定粉碎时间为45-60分钟、粉碎转速为110-180转/分钟,s1中,在称取ph值调节剂时,ph值调节剂选用碳酸氢三钠,s1中,在称取保水剂时,保水剂选用聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体。

实施例三

本实施提出了一种矿山材料修复的配方,包括以下重量份的成分:

高岭石75份、海泡石70份、生石灰45份、煤矸石45份、活性炭18份、甘蔗渣13份、硅藻土10份、动物粪便10份、陶粒10份、炉渣8份、植物秸秆10份、城市污泥9份、草木灰9份、蚯蚓粉6份、巨大芽孢杆菌0.4份、胶冻样芽孢杆菌0.4份、胶质芽孢杆菌0.4份、米曲霉0.4份、棕色固氮菌0.4份、ph值调节剂12份、保水剂9份、水余量。

本实施例还提出了一种矿山材料修复的配方的制备方法,包括以下步骤:

s1:选取一台电子天平,利用电子天平称取各原料,备用;

s2:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水,并进行搅拌混合,得到第一菌液,备用;

s3:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的胶质芽孢杆菌、米曲霉和棕色固氮菌原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水,并进行搅拌混合,得到第二菌液,备用;

s4:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的甘蔗渣、动物粪便、植物秸秆和城市污泥原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水并进行搅拌混合,得到有机物溶液,备用;

s5:选取一台粉碎设备,将s1所述称量得到的高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料投放到该粉碎设备内进行粉碎处理,得到第一碎料;

s6:选取一台研磨设备,将s5中所述的第一碎料和s1中所述称量得到活性炭、硅藻土、陶粒、炉渣、草木灰和蚯蚓粉原料投放到该研磨设备内进行研磨处理,得到第二碎料;

s7:选取一台搅拌设备,将s6中所述的第二碎料、s2中所述的第一菌液和s1中所述称量得到的保水剂原料投放到该搅拌设备内进行搅拌混合,搅拌完成后得到第一浆液;

s8:将s1中所述称量得到的ph值调节剂原料投放到s7中所述的第一浆液中进行搅拌混合,搅拌完成后得到修复材料浆液;

s9:选取一台烘干设备,利用烘干设备对s8中所述的修复材料浆液进行烘干处理,待烘干完成后,得到块状修复材料;

s10:利用粉碎设备对s9中所述的块状修复材料进行粉碎处理,粉碎完成后得到修复材料产品。

本实施例中,s1中,在利用电子天平称量各原料时,原料的称量精度为0.1g,s5中,在对高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料进行粉碎处理时,破碎粒径为0.5-2.5cm,s5中,在对高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料进行粉碎处理时,设定粉碎时间为45-60分钟、粉碎转速为110-180转/分钟,s1中,在称取ph值调节剂时,ph值调节剂选用碳酸氢三钠,s1中,在称取保水剂时,保水剂选用聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体。

实施例四

本实施提出了一种矿山材料修复的配方,包括以下重量份的成分:

高岭石77份、海泡石72份、生石灰47份、煤矸石47份、活性炭19份、甘蔗渣14份、硅藻土11份、动物粪便11份、陶粒11份、炉渣9份、植物秸秆11份、城市污泥10份、草木灰12份、蚯蚓粉7份、巨大芽孢杆菌0.5份、胶冻样芽孢杆菌0.5份、胶质芽孢杆菌0.5份、米曲霉0.5份、棕色固氮菌0.5份、ph值调节剂14份、保水剂10份、水余量。

本实施例还提出了一种矿山材料修复的配方的制备方法,包括以下步骤:

s1:选取一台电子天平,利用电子天平称取各原料,备用;

s2:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水,并进行搅拌混合,得到第一菌液,备用;

s3:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的胶质芽孢杆菌、米曲霉和棕色固氮菌原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水,并进行搅拌混合,得到第二菌液,备用;

s4:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的甘蔗渣、动物粪便、植物秸秆和城市污泥原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水并进行搅拌混合,得到有机物溶液,备用;

s5:选取一台粉碎设备,将s1所述称量得到的高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料投放到该粉碎设备内进行粉碎处理,得到第一碎料;

s6:选取一台研磨设备,将s5中所述的第一碎料和s1中所述称量得到活性炭、硅藻土、陶粒、炉渣、草木灰和蚯蚓粉原料投放到该研磨设备内进行研磨处理,得到第二碎料;

s7:选取一台搅拌设备,将s6中所述的第二碎料、s2中所述的第一菌液和s1中所述称量得到的保水剂原料投放到该搅拌设备内进行搅拌混合,搅拌完成后得到第一浆液;

s8:将s1中所述称量得到的ph值调节剂原料投放到s7中所述的第一浆液中进行搅拌混合,搅拌完成后得到修复材料浆液;

s9:选取一台烘干设备,利用烘干设备对s8中所述的修复材料浆液进行烘干处理,待烘干完成后,得到块状修复材料;

s10:利用粉碎设备对s9中所述的块状修复材料进行粉碎处理,粉碎完成后得到修复材料产品。

本实施例中,s1中,在利用电子天平称量各原料时,原料的称量精度为0.1g,s5中,在对高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料进行粉碎处理时,破碎粒径为0.5-2.5cm,s5中,在对高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料进行粉碎处理时,设定粉碎时间为45-60分钟、粉碎转速为110-180转/分钟,s1中,在称取ph值调节剂时,ph值调节剂选用碳酸氢三钠,s1中,在称取保水剂时,保水剂选用聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体。

实施例五

本实施提出了一种矿山材料修复的配方,包括以下重量份的成分:

高岭石80份、海泡石75份、生石灰50份、煤矸石50份、活性炭20份、甘蔗渣15份、硅藻土12份、动物粪便12份、陶粒12份、炉渣10份、植物秸秆8-12份、城市污泥11份、草木灰14份、蚯蚓粉8份、巨大芽孢杆菌0.6份、胶冻样芽孢杆菌0.6份、胶质芽孢杆菌0.6份、米曲霉0.6份、棕色固氮菌0.6份、ph值调节剂16份、保水剂12份、水余量。

本实施例还提出了一种矿山材料修复的配方的制备方法,包括以下步骤:

s1:选取一台电子天平,利用电子天平称取各原料,备用;

s2:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水,并进行搅拌混合,得到第一菌液,备用;

s3:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的胶质芽孢杆菌、米曲霉和棕色固氮菌原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水,并进行搅拌混合,得到第二菌液,备用;

s4:选取一只塑料容器,将s1中所述称量得到的甘蔗渣、动物粪便、植物秸秆和城市污泥原料投放到该塑料容器内,向其中加入适量水并进行搅拌混合,得到有机物溶液,备用;

s5:选取一台粉碎设备,将s1所述称量得到的高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料投放到该粉碎设备内进行粉碎处理,得到第一碎料;

s6:选取一台研磨设备,将s5中所述的第一碎料和s1中所述称量得到活性炭、硅藻土、陶粒、炉渣、草木灰和蚯蚓粉原料投放到该研磨设备内进行研磨处理,得到第二碎料;

s7:选取一台搅拌设备,将s6中所述的第二碎料、s2中所述的第一菌液和s1中所述称量得到的保水剂原料投放到该搅拌设备内进行搅拌混合,搅拌完成后得到第一浆液;

s8:将s1中所述称量得到的ph值调节剂原料投放到s7中所述的第一浆液中进行搅拌混合,搅拌完成后得到修复材料浆液;

s9:选取一台烘干设备,利用烘干设备对s8中所述的修复材料浆液进行烘干处理,待烘干完成后,得到块状修复材料;

s10:利用粉碎设备对s9中所述的块状修复材料进行粉碎处理,粉碎完成后得到修复材料产品。

本实施例中,s1中,在利用电子天平称量各原料时,原料的称量精度为0.1g,s5中,在对高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料进行粉碎处理时,破碎粒径为0.5-2.5cm,s5中,在对高岭石、海泡石、生石灰和煤矸石原料进行粉碎处理时,设定粉碎时间为45-60分钟、粉碎转速为110-180转/分钟,s1中,在称取ph值调节剂时,ph值调节剂选用碳酸氢三钠,s1中,在称取保水剂时,保水剂选用聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体。

对实施例一至五制得的矿山材料修复的配方,对比常规的治理配方,实验数据如下表所示:

由上述表格可知,本发明提出的矿山材料修复的配方使土壤保水性能、植物的生长能力和防病虫害能力具有明显提高,且实施三为最佳实施例。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1