铁尾矿残渣复垦土壤及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铁尾矿残渣复垦土壤及其制备方法，复垦土壤由复垦混合物熟化获得，复垦混合物包括铁尾矿残渣的风干颗粒和质量为铁尾矿残渣风干颗粒20～30％的自来水厂污泥风干颗粒。本发明专利技术提供的复垦土壤包括铁尾矿残渣和自来水厂污泥，自来水厂污泥中所含的各类细菌能提高铁尾矿残渣中的含菌量，同时自来水厂污泥中的细菌还能起到分解残渣中有害物质的作用，所得复垦土壤的耕种性能与普通土壤相同或接近。此方法既能提高残渣的利用率，又能减轻残渣堆存的环境问题。该土壤组成简单，可有效降低现有残渣的堆存量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种铁尾矿残渣复垦土壤及其制备方法，复垦土壤由复垦混合物熟化获得，复垦混合物包括铁尾矿残渣的风干颗粒和质量为铁尾矿残渣风干颗粒20～30％的自来水厂污泥风干颗粒。本专利技术提供的复垦土壤包括铁尾矿残渣和自来水厂污泥，自来水厂污泥中所含的各类细菌能提高铁尾矿残渣中的含菌量，同时自来水厂污泥中的细菌还能起到分解残渣中有害物质的作用，所得复垦土壤的耕种性能与普通土壤相同或接近。此方法既能提高残渣的利用率，又能减轻残渣堆存的环境问题。该土壤组成简单，可有效降低现有残渣的堆存量。【专利说明】
本专利技术涉及铁尾矿综合利用领域，特别地，涉及一种铁尾矿残渣复垦土壤及其制备方法。
技术介绍
保护耕地是我国一项重要国策，采矿塌陷及采矿后残留的土壤作为土壤能实现复垦则可实现耕地的再造。随着工业化的发展和新开矿山数量的增加，尾矿的排放、堆积量也越来越大，尾矿库亦越来越大。 目前对铁尾矿中的各类有用元素提取后，残留的铁尾矿残渣大部分只是用来做土壤改良剂，来补充土壤中的铁等元素。同时为提高该土壤改良剂的效果，还需加入大量氮、磷、钾及其他材料，应用成本高，使用量较少。残留的铁尾矿残渣仍然存留大量无法得到消化、再利用。铁尾矿综合利用率低。目前我国土地污染严重，能安全种植植物的土地日益减少。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种铁尾矿残渣复垦土壤及其制备方法，以解决现有技术中铁尾矿残渣排放量过大，而无法及时得到有效再利用的技术问题。 为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种铁尾矿残渣复垦土壤，复垦土壤由复垦混合物熟化获得，复垦混合物包括铁尾矿残渣的风干颗粒和质量为铁尾矿残渣的风干颗粒质量20~30 %的自来水厂污泥风干颗粒。 进一步地,铁尾矿残渣中全铁品位为I~2%。 进一步地，自来水厂污泥为经脱水，去病菌处理，风干，得到有机质为34~37%的自来水厂污泥。 进一步地，复垦土壤还包括在复垦混合物熟化后，所加入的需要量的钾肥。 进一步地，复垦土壤中有机质含量为7~8%，饱和含水率≥70%，氮含量为240 ~250mg/kg，磷含量为 690 ~700mg/kg，钾含量为 540 ~550mg/kg 根据本专利技术的另一方面还提供了一种复垦土壤的制备方法，包括以下步骤:1)将自来水厂污泥风干颗粒和铁尾矿残渣风干颗粒按权利要求1~3中任一项复垦土壤比例进行混合，得到复垦混合物；将复垦混合物铺匀后经过熟化得到复垦土壤。 进一步地，自来水厂污泥风干颗粒通过对自来水厂污泥依序进行脱水，去病菌，风干，得到的饱和含水率> 92%的自来水厂污泥；优选在风干后对自来水厂污泥过2mm筛。 进一步地，去病菌处理包括在脱水后的自来水厂污泥中加入其质量15~30%的石灰，并调节自来水厂污泥的PH至中性。 进一步地，铺匀后复垦混合物的厚度为8~10cm。 进一步地，熟化条件为:复垦混合物的含水量始终保持13~17%，环境温度为20~25°C，熟化8~10天。 本专利技术具有以下有益效果: 本专利技术提供的本专利技术提供的复垦土壤包括铁尾矿残渣和自来水厂污泥，由自来水厂污泥中所含的各类细菌提高铁尾矿残渣中的含菌量，同时自来水厂污泥中的细菌还能起到分解残渣中有害物质的作用，所得复垦土壤的耕种性能与普通土壤相同或接近。提高残渣的利用量，减轻残渣堆存的环境问题。该土壤组成简单，可有效降低现有残渣的堆存量。 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将对本专利技术作进一步详细的说明。 【具体实施方式】 以下结合实施例对本专利技术进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 本文中所指自来水厂污泥是指:来自自来水处理过程中，需经过沉淀池沉淀处理，沉淀后产生的沉淀物。或自来水经滤池过滤产生的滤渣。本文中铁尾矿残渣是指，对铁尾矿中有用矿物如石英、铁矿、铷、絹云母等物质提取后所得铁尾矿残渣。当然也可以不限于提取上述物质后的铁尾矿。仅需使得铁尾矿中硫含量低于25ppm，Pb的含量低于153.554ppm。全铁品位低于3%。本文中需要量是指促进植物生长，土壤中所需施加钾肥的量。本文中有机质是指土壤中来源于生物的物质。包括土壤微生物、土壤动物及其分泌物以及土体中植物的残体和植物分泌物。 铁尾矿残渣复垦土壤，包括铁尾矿残渣的风干颗粒和铁尾矿残渣风干颗粒质量20~30%的自来水厂污泥风干颗粒。该复垦土壤可以对其进行常规的熟化处理，类似肥料的发酵处理，按本领域常规方法进行即可。优选铁尾矿残渣中全铁品位为I~2%。按此铁含量进行熟化后，可通后续熟化作用将其中的大部分铁转换为植物可吸收利用的形式。同时又避免铁含量过高对植物的毒害作用和在植物中的过度富集。污泥加入量如果过低会导致复垦土壤中有机质含量太低。而且还会影响所得复垦土壤中微量元素含量，无法有效降低重金属含量。而如果污泥加入量过高则会导致所得土壤透气性较差，从而影响土壤的保水性能，影响植物生长。优选混合比例为铁尾矿残渣风干颗粒和铁尾矿残渣风干颗粒质量25%的自来水厂污泥风干颗粒。此时所得复垦土壤的各项性能达到最优。按此比例混合后所得土壤的保水性能、重金属含量、钙镁离子的含量均能通过常规熟化处理后达到最优。二者协同使得复垦土壤达到最接近正常土壤的性能。 尾矿须提取有价矿物，如铁、石英等，进行综合利用后，再进行土壤的制作，减轻有价矿物对作物生产的影响，并尽可能提高尾矿附加值。 土壤有机质是土壤的重要组成部分，也是土壤养分的主要来源。土壤有机质是土壤具有结构和生物学性质的基本物质，它既是生命生长所必须的条件，同时也是生命活动的产物。有机质的多少反映了土壤潜在养分的多少，直接影响土壤的团粒结构、物理性质、保水、保肥和缓冲作用。 自来水厂污泥是一种质地较细的沉淀物，含大量有机质，经分析发现自来水厂污泥中含有机质34~37%，而铁尾矿中有机质含量为2.3~3%。经混合后有机质含量为9~10%。经过熟化后，污泥中的有机质可以提供污泥中各类微生物生长所需养分，同时有机质经过污泥中的微生物的分解作用与铁尾矿残渣中的其它物质发生吸附、络合等作用，复垦土壤的有机质含量开始降低，最后稳定在7~8%。同时使得铁尾矿残渣的土壤结构发生改变，变得适于耕种。同时按此比例混合后所得复垦土壤能使得自来水厂污泥中的有机质充分的渗入铁尾矿残渣的空隙中，提高所得土壤的耕种性能。 铁尾矿的持水性能较差，饱和含水率只有50%。污泥中有机质含量高，有效孔隙数量少,饱和含水率达到92%以上，饱和含水率过高，而饱和导水率较低。污泥的加入改善了铁尾矿的孔隙率和结构组合，形成性能较佳的土壤孔隙结构，提高了土壤的饱和含水量和饱和导水率，饱和含水率达到了 70%以上。使其适于植物的生长。 按此比例混合污泥和铁尾矿，所得混合物中氮磷钾含量分别为240~250mg/kg、690~700mg/kg和540~550mg/kg，其中速效钾含量仅为20~30mg/kg，速效磷的含量为530~550mg/kg，有效态氮的含量为380~400mg/kg。优选熟化条件为:含水量始终保持13~17%，环境温度为20~25°C，熟化8~10天。熟化过程中，在恒温恒湿的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁尾矿残渣复垦土壤，其特征在于，所述复垦土壤由复垦混合物熟化获得，所述复垦混合物包括铁尾矿残渣的风干颗粒和质量为所述铁尾矿残渣的风干颗粒质量20～30％的自来水厂污泥风干颗粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈述明，王杨，
申请(专利权)人：湖南鑫生矿冶废弃物综合利用科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43