一种矿物质土壤修复剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种矿物质土壤修复剂及其制备方法，该土壤修复剂由改性煤矸石、煅烧赤玉土、熟石灰、牡蛎壳粉、改性秸秆粉、腐植酸矿粉、营养元素肥料及微生物活化剂组成；且各组分的重量份：改性煤矸石25‑35粉、煅烧赤玉土10‑16份、熟石灰5‑10份、牡蛎壳粉3‑6份、改性秸秆粉4‑8份、腐植酸矿粉14‑18份、营养元素肥料8‑15份、微生物活化剂2‑5份。本发明专利技术可有效改良土壤理化状况、土壤有机质及微生物种群状态，降低土壤的pH值，减少土壤中可溶性盐的含量，以及降低土壤的碱化度，从而促进农作物生长和提高生产量。

A mineral soil remediation agent and its preparation method

The invention relates to the technical field of soil remediation, in particular to a mineral soil remediation agent and its preparation method. The soil remediation agent consists of modified coal gangue, calcined hematite, calcined lime, oyster shell powder, modified straw powder, humic acid mineral powder, nutrient element fertilizer and microbial activator, and the weight components of each component are modified coal gangue 25, calcined hematite 10 1. Six copies, five to ten copies of cooked lime, three to six copies of oyster shell powder, four to eight copies of modified straw powder, 14 to 18 copies of humic acid ore powder, 8 to 15 copies of nutrient fertilizer and 2 to 5 copies of microbial activator. The invention can effectively improve the physical and chemical state of soil, the state of soil organic matter and microbial population, reduce the pH value of soil, reduce the content of soluble salt in soil, and reduce the alkalinity of soil, thereby promoting crop growth and increasing production.

【技术实现步骤摘要】
一种矿物质土壤修复剂及其制备方法
本专利技术涉及土壤修复
，具体涉及一种矿物质土壤修复剂及其制备方法。
技术介绍
土壤是地理环境的重要组成，同时是农业生产的物质基础，而且是生态环境建设的基本资源，与人类关系密不可分。但由于人们对土壤不合理的开发利用，导致现有土壤盐渍化现象较为严重，导致土壤的质量下降，制约农业的增产增收。一般情况下，盐碱化的土壤的物理和化学性状都较差，存在孔隙度小，土壤易于板结，透气透水性变差；C、N矿质化程度低，土壤中酶的活性受到抑制，影响土壤微生物的活动和有机质的转化，土壤养分利用率下降，有机质含量下降，导致土壤肥力下降。土壤中过量的盐分离子对植物的生殖生长和营养生长都有抑制作用，一些离子还可对植物进行直接毒害，引起植物的形态和结构发生变化。如何有效修复劣质的盐碱土壤，充分利用有限的土地资源，是农业生产、生态建设与环境保护需要迫切解决的重大问题。为此，申请人针对现有的盐碱地修复方法进行检索，在中国专利申请文献“盐碱土壤改良剂及其制备方法(申请号：CN200910176749.0)”公开了一种盐碱土壤改良剂及其制备方法，该盐碱土壤改良剂由下列重量配比的原料制成的：冰乙酸20-30、柠檬酸0.5-3、草酸0.5-3、自来水69-74，该改良剂能够实现土壤理化性质的改善、抑制盐份上升、中和土壤碱性，从而达到改良土壤的目的。由于该土壤改良剂是呈液态，施于土壤中，容易向下渗透，导致该土壤改良剂的利用率较低，同时，液态的土壤改良剂容易挥发，造成有效成分的丧失，从而影响土壤改良的效果，另外，该改良剂中使用的冰乙酸、柠檬酸、草酸为化学成分，进行化学修复，在改良盐碱地过程中会不同程度对土壤造成污染，并且，该化学修复方式功能较为单一，土壤修复的效果不显著。而在中国专利申请文献“一种盐碱土壤改良剂的制备方法(申请号：CN200610010593.5)”公开了一种盐碱地土壤改良剂的制备方法，将聚内烯酸用水溶解后，在搅拌下依次加入无机酸、木醋液和植物激素，混合均匀，各物质的质量百分数为：聚丙烯酸5-25、无机酸10-50、木醋液1-5、植物激素0.01-2.0，余量为水。该盐碱土壤改良剂为颗粒状，可解决了液态土壤改良剂易下渗、易挥发的缺点，可以有效改善土壤状态，提高土壤保水性能，但是效果不是十分理想，应用范围具有局限性，在植物苗期和生产期不能使用，同时，对于遇水多翻上来的盐碱不能治理，同时，该改良剂也过多使用化学制剂，对土壤会造成一定的污染。综和现有盐碱土壤改良的技术现状，本申请人提出了一种矿物质土壤修复剂，该土壤修复剂将矿物质材料作为盐碱土壤修复主材料，而将其他修复材料作为辅材料，可以起到较好的盐碱土壤修复效果。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种矿物质土壤修复剂，可有效改良土壤理化状况、土壤有机质及微生物种群状态，降低土壤的pH值，减少土壤中可溶性盐的含量，以及降低土壤的碱化度，从而促进农作物生长和提高生产量。为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：一种矿物质土壤修复剂，该土壤修复剂由改性煤矸石、煅烧赤玉土、熟石灰、牡蛎壳粉、改性秸秆粉、腐植酸矿粉、营养元素肥料及微生物活化剂组成；且各组分的重量份：改性煤矸石25-35粉、煅烧赤玉土10-16份、熟石灰5-10份、牡蛎壳粉3-6份、改性秸秆粉4-8份、腐植酸矿粉14-18份、营养元素肥料8-15份、微生物活化剂2-5份。在其中一个实施例中，该土壤修复剂各组分的重量份：改性煤矸石30粉、煅烧赤玉土13份、熟石灰7.5份、牡蛎壳粉4.5份、改性秸秆粉6份、腐植酸矿粉16份、营养元素肥料11份、微生物活化剂3.5份。在其中一个实施例中，所述改性煤矸石由如下方法制得：(1)将煤矸石置于超微粉碎机中粉碎至100目以下，并加入与其质量0.3倍的羟甲基淀粉并充分混合，然后加入与其质量2倍的去离子水混合、捏合，再经压块机压块成型，干燥，得到压块料；(2)将压块料投入到炭化炉中，在无氧条件下升温炭化，先于350℃下固化2h后，直接升温至500℃炭化1h，最后升温至650℃炭化0.5h，得到炭化料；(3)将炭化料投入到活化炉中，加入浓度为3mol/L的Na2CO3溶液，充分混合，在80℃下活化反应1-2h，活化完成后冷却至室温，制得改性煤矸石。在其中一个实施例中，所述煅烧赤玉土由如下方法得到：先将赤玉土粉碎、研磨成粉状，并加入羰基铁粉混合均匀后放入真空煅烧炉中，在450-500℃下煅烧活化1-2h后制得煅烧赤玉土，其中，羰基铁粉的加入量为赤玉土重量的3％。在其中一个实施例中，所述羰基铁粉的粒度为20-40μm。在其中一个实施例中，所述改性秸秆粉由如下方法制得：(1)将秸秆原料粉碎至40-100目；(2)将粉碎后的秸秆原料，加入到麦饭石水分散液中，浸渍后，过滤，干燥，得到反应产物A；(3)将反应产物A加入到反应容器中，并在无氧条件下，升温至250-300℃，反应30-50min，得到反应产物B；(4)将反应产物B送入球磨机，连续研磨2h，过100目筛，得到改性秸秆粉。在其中一个实施例中，所述营养元素肥料由钙镁磷肥、硅酸钾及硫酸锌按照重量比5:2:1组成的混合物。在其中一个实施例中，所述微生物活化剂是由米糠、活性炭、氨基酸按照重量比3:1:1混合而制成。在其中一个实施例中，本专利技术还提供了上述的矿物质土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤：(1)取改性煤矸石并将其粉碎至100目筛，加入与其质量2倍的去离子水混合，搅拌均匀，然后加入微生物活化剂和营养元素肥料，搅拌均匀，并于100℃下烘干水分，得到混合物A；(2)分别取煅烧赤玉土、熟石灰、牡蛎壳粉及腐植酸矿粉，并分别粉碎至50目筛，然后将粉碎的煅烧赤玉土、熟石灰、牡蛎壳粉及腐植酸矿粉混合在一起，得到混合物B；(3)将步骤(1)中所得混合物A与步骤(2)中所得混合物B进行混合，然后再向其中加入改性秸秆粉，并移至60-70℃的密闭反应器内加热处理1-2h，得到矿物质土壤修复剂。较为优选的，所述步骤(5)中的高速均质器的转速为500-600rpm。本专利技术与现有技术相比，其具有以下有益效果：1、本专利技术通过将改性煤矸石、煅烧赤玉土、熟石灰、牡蛎壳粉等矿物质作为土壤修复主材料，并配以改性秸秆粉、腐植酸矿粉、营养元素肥料及微生物活化剂作为土壤修复的辅材料，在保证盐碱地修复效果的同时，可有效改良土壤理化状况、土壤有机质及微生物种群状态，降低土壤的pH值，减少土壤中可溶性盐的含量，以及降低土壤的碱化度，从而促进农作物生长和提高生产量。2、本专利技术修复剂中加入的改性煤矸石通过炭化、活化以及羟基淀粉的造孔处理，可在煤矸石表面及内部形成无数孔洞，使得改性煤矸石具有较强的吸附能力和离子交换能力，能够吸附盐碱土中的盐类，降低土壤的盐碱程度，同时，对土壤中游离重金属离子具有较强的吸附能力，另外多孔的改性煤矸石可改善土壤透水透气性，使得盐碱土变得疏松多孔，提高其蓄水能力。3、本专利技术利用煅烧赤玉土本身的酸性特性，可在盐碱土中发生中和反应，从而降低土壤pH，并且赤玉土进过煅烧处理，自身的活性增强，可有效交换土壤胶体上吸附的钠，使土壤交换性钠含量降低，从而降低土壤的碱化度，使得土壤的强碱性得到改善，这样土壤胶体就可形成微团聚体，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿物质土壤修复剂，其特征在于，该土壤修复剂由改性煤矸石、煅烧赤玉土、熟石灰、牡蛎壳粉、改性秸秆粉、腐植酸矿粉、营养元素肥料及微生物活化剂组成；且各组分的重量份：改性煤矸石25‑35粉、煅烧赤玉土10‑16份、熟石灰5‑10份、牡蛎壳粉3‑6份、改性秸秆粉4‑8份、腐植酸矿粉14‑18份、营养元素肥料8‑15份、微生物活化剂2‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种矿物质土壤修复剂，其特征在于，该土壤修复剂由改性煤矸石、煅烧赤玉土、熟石灰、牡蛎壳粉、改性秸秆粉、腐植酸矿粉、营养元素肥料及微生物活化剂组成；且各组分的重量份：改性煤矸石25-35粉、煅烧赤玉土10-16份、熟石灰5-10份、牡蛎壳粉3-6份、改性秸秆粉4-8份、腐植酸矿粉14-18份、营养元素肥料8-15份、微生物活化剂2-5份。2.根据权利要求1所述的矿物质土壤修复剂，其特征在于，该土壤修复剂各组分的重量份：改性煤矸石30粉、煅烧赤玉土13份、熟石灰7.5份、牡蛎壳粉4.5份、改性秸秆粉6份、腐植酸矿粉16份、营养元素肥料11份、微生物活化剂3.5份。3.根据权利要求1所述的矿物质土壤修复剂，其特征在于，所述改性煤矸石由如下方法制得：（1）将煤矸石置于超微粉碎机中粉碎至100目以下，并加入与其质量0.3倍的羟甲基淀粉并充分混合，然后加入与其质量2倍的去离子水混合、捏合，再经压块机压块成型，干燥，得到压块料；（2）将压块料投入到炭化炉中，在无氧条件下升温炭化，先于350℃下固化2h后，直接升温至500℃炭化1h，最后升温至650℃炭化0.5h，得到炭化料；（3）将炭化料投入到活化炉中，加入浓度为3mol/L的Na2CO3溶液，充分混合，在80℃下活化反应1-2h，活化完成后冷却至室温，制得改性煤矸石。4.根据权利要求1所述的矿物质土壤修复剂，其特征在于，所述煅烧赤玉土由如下方法得到：先将赤玉土粉碎、研磨成粉状，并加入羰基铁粉混合均匀后放入真空煅烧炉中，在450-500℃下煅烧活化1-2h后制得煅烧赤玉土，其中，羰基铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：安文彬，
申请(专利权)人：苏常美，
类型：发明
国别省市：山东,37