一种含尾矿和煤灰的陶粒及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种含尾矿和煤灰的陶粒，它是由按照质量百分比尾矿50％～70％和煤灰30％～50％组成，通过烘干与焙烧工艺方法制得。提供了一种陶粒与微生物菌剂应用修复尾矿铅污染的方法，是将陶粒以40～50吨/公顷的比例施加到尾矿中，翻耕均匀，翻耕深度为40～60cm；或再将被孢霉、棘孢木霉或二者混合的微生物菌剂以0.1～0.3吨/公顷的比例淋施到尾矿中。本发明专利技术制备的是轻质陶粒，其堆积密度为650～750kg/cm

A Ceramsite Containing Tailings and Coal Ash and Its Preparation Method and Application

The invention relates to a ceramsite containing tailings and coal ash, which is made up of 50%-70% tailings and 30%-50% coal ash by drying and roasting process. A method for remediation of lead contamination in tailings by using ceramsite and microbial agents is provided. The ceramsite is applied to tailings at a ratio of 40-50 tons/ha, tillage is even, tillage depth is 40-60 cm; or fungi, Trichoderma Echinococcus or mixed microbial agents are applied to tailings at a ratio of 0.1-0.3 tons/ha. The preparation method of the invention is light ceramsite with a stacking density of 650-750 kg/cm.

【技术实现步骤摘要】
一种含尾矿和煤灰的陶粒及其制备方法与应用
本专利技术属于环境保护
，具体涉及一种含尾矿和煤灰的陶粒及其制备方法与应用。
技术介绍
据中国资源综合利用协会2009年发展报告，2012年我国尾矿总产生量达到了11.92亿吨，占全国工业固体废弃物的45％以上，而综合利用率只13.3％，且目前已累积堆存100多亿吨。由于我国铁尾矿利用率低，大量的尾矿堆存在尾矿库中，这不仅是对矿产资源的巨大浪费，而且排放和储存尾矿耗用大量的资金，尤其是尾矿中的重金属，对于农田水体的污染都不容小觑。在使用微生物菌剂修复铅污染土壤时，若土壤中含铅量大于800mg/kg时会明显影响菌根的生成，且植物的铅吸收主要是在根部，铅浓度过大还会进一步影响植物菌根的形成和植物的生长效果。现有专利技术专利技术中，去除尾矿重金属一般用复垦法、钝化法等，但由于尾矿本身的土壤条件过于贫瘠，不易复垦；钝化法的原理在于将重金属从游离态转化为固定态，但环境一旦改变，钝化状态可能就会发生改变，存在一定的风险。目前需要研制一种可以在铅浓度较高时，能够有效防止污染的吸附陶粒及具有耐铅作用微生物有效处理污染问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含尾矿和煤灰的陶粒。本专利技术的另一目的是提供一种含尾矿和煤灰的陶粒的制备方法。本专利技术的再一目的是提供应用陶粒和微生物菌剂修复尾矿铅污染的方法。本专利技术的目的是通过下述技术方案来实现的：按照本专利技术所述的含尾矿和煤灰的陶粒，其特征在于，它是由按照质量百分比尾矿50％～70％和煤灰30％～50％组成。其中所述的尾矿粒径小于5mm，煤灰粒径小于2mm。按照本专利技术所述的含尾矿和煤灰的陶粒，其特征在于，它是由按照质量百分比尾矿60％和煤灰40％组成。按照本专利技术所述的含尾矿和煤灰的陶粒制备方法，其特征在于，如下步骤：(1)将尾矿和煤灰在105±0.5℃下烘干8～10小时后，研磨，过100目筛，按照质量百分比，取尾矿和煤灰混合均匀；(2)按照质量百分比加入尾矿和煤灰总量8～12％的去离子水，搅拌均匀后，隔绝空气冷却至室温，即得；其中所述的尾矿和煤灰质量百分比同上所述。按照本专利技术所述的含尾矿和煤灰的陶粒应用修复尾矿铅污染的方法，其特征在于，将陶粒以40～50吨/公顷的比例施加到尾矿中，翻耕均匀，翻耕深度为40～60cm。按照本专利技术所述的含尾矿和煤灰的陶粒应用修复尾矿铅污染的方法，其特征在于，将陶粒以46.8吨/公顷的比例施加到尾矿中，翻耕均匀，翻耕深度为50cm。按照本专利技术所述的含尾矿和煤灰的陶粒与微生物菌剂应用修复尾矿铅污染的方法，其特征在于，将陶粒以40～50吨/公顷的比例施加到尾矿中，翻耕均匀，翻耕深度为40～60cm，再将微生物菌剂以0.1～0.3吨/公顷的比例淋施到尾矿中；其中所述的微生物菌剂是由被孢霉、棘孢木霉或二者的菌液等体积混合制得，所述菌液制法是将所述被孢霉、棘孢木霉分别进行活化与扩繁并稀释至1～9×107CFU/ml的菌液，。按照本专利技术所述的含尾矿和煤灰的陶粒与微生物菌剂应用修复尾矿铅污染的方法，其特征在于，微生物菌剂以0.2吨/公顷的比例淋施到尾矿中。按照本专利技术所述的含尾矿和煤灰的陶粒与微生物菌剂应用修复尾矿铅污染的方法，其特征在于，微生物菌剂中两种菌液的制备方法为如下步骤：(1)、采用活化培养基在28～30℃、180～230r·min-1的摇床上培养1～3天，对所述的被孢霉与棘孢木霉两种真菌分别进行活化；(2)、将活化后的真菌采用扩繁培养基在28～30℃、180～220r·min-1的摇床上振荡20～28小时，分别进行扩繁；(3)、再用无菌水将活化与扩繁的真菌分别稀释至1～9×107CFU/ml的菌液，即得；本专利技术是利用尾矿和煤灰制取的轻质陶粒，辅助从铁尾矿中筛分出的本土微生物，即被孢霉或棘孢木霉两种真菌，经过鉴定和所述被孢霉(Mortierella)，中国农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC)，菌种编号ACCC31571；及所述棘孢木霉(Trichodermaasperellum)，中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，菌种编号CGMCC9722；的菌种相同。与现有技术相比，本专利技术具有如下的特点：1、本专利技术利用尾矿与煤灰两种废弃物料制作陶粒，材料来源广，成本低，制作与使用工艺过程简单，可以大范围生产使用，实现了资源的重复利用。2、筛分出本土尾矿中耐重金属铅的菌株，对尾矿进行重金属铅的修复，避免了外来微生物污染的风险。3、将制备的陶粒或辅助本土微生物菌剂应用修复尾矿的重金属污染，可以提高重金属的去除率，同时又可以改善铁尾矿的理化性质，为尾矿的复垦提供了一定的基础。具体实施方式以下各实施例仅用于对本专利技术进行解释说明，并不构成对权利要求范围的限定，本领域技术人员根据说明书内容可以想到的其它替代手段，均应在本专利技术权利要求的保护范围之内。实施例与对比例中分别制备被孢霉或棘孢木霉两种真菌菌液的方法：(1)采用培养基在30℃、180r·min-1的摇床上培养2天，对待用真菌分别进行活化；(2)将活化后的供试菌株分别接种到已高温灭菌处理的已加入培养基的锥形瓶中，进行扩繁，在28℃、220r·min-1的摇床上振荡24小时；；(3)用无菌水将菌液稀释至1×107CFU/ml，使用血球计数板计数方法，即得；其中所述的活化培养基成分为，蛋白胨5.0g/L、酵母浸粉2.0g/L、葡萄糖20.0g/L、磷酸氢二钾1.0g/L、硫酸镁0.5g/L，pH＝6.5；扩繁培养基配制：所用培养基成分为马铃薯浸粉6.0g/L、葡萄糖20.0g/L、琼脂20.0g/L，pH＝5.6。实施例与对比例在所述陶粒的制备方法：首先，将铁尾矿和粉煤灰在105℃下烘干9小时后，研磨，过100目筛；按照质量百分比取铁尾矿60％，粉煤灰40％混合均匀；按照质量百分比，再加入铁尾矿和粉煤灰总量10％的去离子水，搅拌均匀后，放入马弗炉中以1100℃温度下焙烧15分钟，再自然冷却至25℃，即得。本专利技术使用《土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法》(GB17141-1997)对土壤中铅离子浓度进行测定。实施例1含尾矿和煤灰的陶粒应用修复重金属铅污染土壤的方法步骤为：将所述的陶粒以46.8吨/公顷的量施加到含铅土壤中，翻耕均匀，翻耕深度为50cm；经过24h后测定，铅离子从加入前的828mg/kg，降低到506mg/kg，去除率约为39％；再将被孢霉菌液以0.2吨/公顷的比例淋施到尾矿中。经过7天后测定，铅离子浓度从506mg/kg，降低到375mg/kg，联合去除率约为55％。实施例2含尾矿和煤灰的陶粒与微生物菌剂应用修复重金属铅污染土壤的方法步骤为：将所述的陶粒以46.8吨/公顷的比例施加到尾矿中，翻耕均匀，翻耕深度为50cm，铅离子从加入前的828mg/kg，降低到506mg/kg，去除率约为39％；再将棘孢木霉以0.2吨/公顷的比例淋施到尾矿中。经过7天后测定，铅离子浓度从506mg/kg，降低到402mg/kg，联合去除率约为51％。实施例3含尾矿和煤灰的陶粒与微生物菌剂应用修复尾矿重金属铅污染的方法步骤为：将所述的陶粒以46.8吨/公顷的比例施加到尾矿中，翻耕均匀，翻耕深度为50cm，铅离子从加入前的828mg/kg，降低到506mg/kg，去除率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含尾矿和煤灰的陶粒，其特征在于，它是由按照质量百分比的尾矿50％～70％和煤灰30％～50％组成；其中所述的尾矿粒径小于5mm，煤灰粒径小于2mm。

【技术特征摘要】
1.一种含尾矿和煤灰的陶粒，其特征在于，它是由按照质量百分比的尾矿50％～70％和煤灰30％～50％组成；其中所述的尾矿粒径小于5mm，煤灰粒径小于2mm。2.根据权利要求1所述的含尾矿和煤灰的陶粒，其特征在于，它是由按照质量百分比尾矿60％和煤灰40％组成。3.一种根据权利要求1或2所述的含尾矿和煤灰的陶粒制备方法，其特征在于，如下步骤：(1)将尾矿和煤灰在105±0.5℃下烘干8～10小时后，研磨，过100目筛，按照质量百分比，取尾矿和煤灰混合均匀；(2)按照质量百分比加入尾矿和煤灰总量8～12％的去离子水，搅拌均匀后，在1000～1200℃温度下隔绝空气焙烧10～20分钟，再隔绝空气冷却至室温，即得；其中所述的尾矿和煤灰质量百分比同权利要求1或2所述。4.根据权利要求1或2所述的含尾矿和煤灰的陶粒应用修复尾矿铅污染的方法，其特征在于，将陶粒以40～50吨/公顷的比例施加到尾矿中，翻耕均匀，翻耕深度为40～60cm。5.根据权利要求4所述的含尾矿和煤灰的陶粒应用修复尾矿铅污染的方法，其特征在于，将陶粒以46.8吨/公顷的比例施加到尾矿中，翻耕均匀，翻耕深度为50cm。6.根据权利要求1或2所述的含尾矿和煤灰的陶粒与微生物菌剂应用修复尾矿铅污染的方法，其特征在于，将陶粒以40～50吨/公顷的比例施加到尾矿中，翻耕均匀，翻耕深度为40～60cm，再将微生...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵安林，高江，赵虹，宋英辉，宗传娇，
申请(专利权)人：鞍钢集团矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21