低品位凹凸棒石作为有机农业酸性土壤钙调理剂的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种低品位凹凸棒石的新用途，其特点是将经过简单物理破碎后、凹凸棒石含量≤30wt%的低品位凹凸棒石直接用作有机农业酸性土壤钙调理剂。本发明专利技术与已有低品位凹凸棒石作为高值化利用的原材料相比，不用经过改性、提纯等复杂的化学处理，只需经过简单的物理破碎就可以直接使用，并且使用过程中没有额外的成本消耗和污染物排放，具有节约能源、防治环境污染、培肥地力等优点。本发明专利技术与已有有机农业酸性土壤中允许使用的钙素调理剂相比，低品位凹凸棒石作为有机农业酸性土壤钙调理剂不仅可以提高有机农业酸性土壤钙含量和提升钙水平，还对经过调理后的土壤钙具有缓释和减少淋失的作用。

【技术实现步骤摘要】
低品位凹凸棒石作为有机农业酸性土壤钙调理剂的应用
本专利技术涉及低品位凹凸棒石的一种新用途，具体涉及低品位凹凸棒石作为有机农业酸性土壤钙调理剂的用途。
技术介绍
凹凸棒石是一种天然2:1型具链层状结构含水富镁铝硅酸盐黏土矿物，具有特殊的纳米棒状晶体形貌及规整的一维纳米孔道结构，在吸附、储能、材料、生物医药、农业生产等方面得到了广泛应用。凹凸棒石资源在我国储量丰富，主要分布在江苏盱眙、安徽明光、甘肃临泽等地，总储量占全球总量的50%以上，其中少部分为高纯度凹凸棒石，大部分为含有杂质的低品位凹凸棒石。因为我国非金属矿业整体技术水平不高，低品位凹凸棒石至今未得以有效开发利用。目前，凹凸棒石研究方向大都集中在以高品位凹凸棒石为原料进行改性，制备高纯、高附加值的凹凸棒石产品等高值化利用方面，而对低品位凹凸棒石的研究开展较少。杂质是限制低品位凹凸棒石高值化利用的瓶颈问题，低品位凹凸棒石杂质含量高，所含杂质主要有石英、长石、高岭石、蒙脱石、蛋白石、伊利石、白云石、方解石、石膏等。根据目前的研究方向和研究思路，当将低品位凹凸棒石进行高值化应用时，不仅需要对其进行研磨处理，最关键的是还需要对其进行除杂处理。低品位凹凸棒石中大量高硬度杂质的存在极大地增加了研磨难度，并会对研磨仪器产生较大损害，从而增加了研磨成本。而除杂过程会消耗大量的外来能源和物质，并且会产生大量的废水、废酸、有机溶剂和含盐量高的废渣等环境污染物，对环境造成危害。这一些问题导致大量低品位凹凸棒石露天堆放，风吹日晒和降雨条件下，致使其会被风刮走或被雨水淋失到周围环境中，不仅造成资源的浪费，还会对周围环境造成危害。因此，寻找低品位凹凸棒石新的有效化利用途径是解决这一瓶颈问题的新出路。有机农业是遵照特定的农业生产原则，在生产中不采用基因工程获得的生物及其产物，不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质，遵循自然规律和生态学原理，协调种植业和养殖业的平衡，采用一系列可持续的农业技术以维持持续稳定的农业生产体系的一种农业生产方式。在有机农业生产中不能使用化学合成的化肥，而符合有机农业生产要求的天然矿物材料可以作为肥料应用于有机农业的生产过程。我国酸性土壤主要分布在长江以南的热带和亚热带地区，由于强烈的风化和淋溶作用，这类土壤中钙素十分缺乏，加之有机农业生产体系中不允许使用化肥等肥料产品，更加剧了有机农业酸性土壤中钙素的匮乏，造成土壤钙的供应不足，导致缺钙有机农业酸性土壤上生长的作物抗逆性降低、生长受阻和产量品质下降。而符合有机农业生产原则的酸性土壤钙调理剂资源匮乏，只有有限的钙素种类如石灰石、石膏、白垩和碳酸钙镁，而这些矿物只能为酸性土壤提供钙素，对调理后土壤中的钙素没有固持和减少其淋失的作用，对于处于降雨量非常丰富的酸性土壤区，对钙素具有减缓淋失作用的新型钙调理剂的探索和开发是提高其钙含量和钙素利用率的有效途径。到目前为止，由于人们对凹凸棒石的研究与应用主要集中在去除杂质、提高品位方面，而对于其中的杂质没有开展相应研究，致使低品位凹凸棒石的实际应用极为少见，特别是在作为有机农业酸性土壤钙调理剂方面，未见应用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述大量低品位凹凸棒石需要新的有效化利用途径和有机农业酸性土壤钙素十分匮乏的现状，提供一种低品位凹凸棒石作为有机农业酸性土壤钙调理剂的应用。是在有机农业酸性土壤中施入经过物理破碎后的低品位凹凸棒石，利用其含有丰富的有效态钙、能缓慢释放钙和能降低钙淋失的性质，对有机农业酸性土壤的钙进行调理。本专利技术人基于对低品位凹凸棒石综合性能的了解和认知，不为其应用现状所局限，对低品位凹凸棒石作为钙调理剂在有机农业酸性土壤中应用的可能性做了大量的研究工作。低品位凹凸棒石中的杂质诸如长石、高岭石、蒙脱石、伊利石、白云石、方解石、石膏等含有一定的钙素。研究结果表明，低品位凹凸棒石不仅能发挥其杂质提供钙素的作用，还能发挥凹凸棒石自身保持钙离子的作用。同时，使用过程中只需经过简单的物理破碎即可，不需要进一步的化学处理，从而降低了能源消耗，避免了环境污染物的产生。更为重要的是，可以实现一次施用，效果持续几年的有益作用。可以说是一种十分理想的适合于有机农业酸性土壤的钙素调理剂。与目前有机农业酸性土壤中允许使用的钙素调理剂石灰石、石膏、白垩和碳酸钙镁相比，低品位凹凸棒石不仅能提供速效态钙素，还能提供缓效态钙素，加之凹凸棒石自身拥有结构负电荷、表面负电荷、比表面积和孔隙结构，可以通过静电吸附和物理固持作用对调理后土壤中的钙离子具有降低其被淋失的作用。杂质含量高、凹凸棒石含量在30%以下的凹凸棒石是低品位凹凸棒石。其中的凹凸棒石也具有凹凸棒石矿物本身的特性，如带有结构负电荷、表面负电荷、比表面积和孔隙结构。结构负电荷是凹凸棒石成矿时形成的，主要是凹凸棒石晶体结构中的Si4+少量被Fe3+和Al3+取代，Mg2+少量被Fe2+、Fe3+和Al3+取代，各种离子取代的综合结果就使凹凸棒石带结构负电荷。而凹凸棒石结构缺陷和表面残缺价键的存在使其具有表面负电荷。结构负电荷和表面负电荷是纯凹凸棒石和低品位凹凸棒石都具有的。结构负电荷在凹凸棒石的使用过程中一般不会发生变化，除非结构离子被改变。而表面负电荷会随着周围环境的变化而变化，具有可变电荷的性质。低品位凹凸棒石也具有比表面积和孔隙结构，只是比纯凹凸棒石的少。提纯就是一去除杂质的过程，杂质的去除会造成凹凸棒石比表面积增加和孔隙的增多。低品位凹凸棒石中还含有其他矿石，各个成分之间对钙的释放和保持存在着相互作用。为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术提供低品位凹凸棒石作为有机农业酸性土壤钙调理剂的应用。作为优选方案，所述应用为提高有机农业酸性土壤中钙含量、缓释有机农业酸性土壤中的钙素和/或减少有机农业酸性土壤中钙淋失。作为优选方案，所述应用是将低品位凹凸棒石粉碎后，施入到有机农业酸性土壤中。作为优选方案，所述低品位凹凸棒石的施入量为1800-2200kg/亩。作为优选方案，所述低品位凹凸棒石指其中的凹凸棒石含量≤30wt%。作为优选方案，所述低品位凹凸棒石为天然存在的或经过物理选矿后废弃的凹凸棒石尾矿。本专利技术提供一种有机农业酸性土壤钙调理剂，有效成分为低品位凹凸棒石。本专利技术提供一种对有机农业酸性土壤中钙含量进行调理的方法，将低品位凹凸棒石粉碎后，均匀施入到有机农业酸性土壤；和/或所述粉碎粒径为0.1-8mm；和/或所述低品位凹凸棒石的施入量为1800-2200kg/亩。作为优选方案，所述调理为提高有机农业酸性土壤钙含量、缓释有机农业酸性土壤中的钙素和/或减少有机农业酸性土壤中钙淋失。本专利技术的有益效果为：本专利技术与已有低品位凹凸棒石作为高值化利用的原材料相比，不用经过改性、提纯等复杂的化学处理，只需经过简单的物理破碎就可以直接使用，并且使用过程中没有额外的成本消耗和污染物排放，具有节约能源、防治环境污染、培肥地力等优点。本专利技术与已有有机农业酸性土壤中允许使用的钙素调理剂相比，低品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.低品位凹凸棒石作为有机农业酸性土壤钙调理剂的应用。/n

【技术特征摘要】
1.低品位凹凸棒石作为有机农业酸性土壤钙调理剂的应用。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述应用为提高有机农业酸性土壤中钙含量、缓释有机农业酸性土壤中的钙素和/或减少有机农业酸性土壤中钙淋失。


3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述应用是将低品位凹凸棒石粉碎后，施入到有机农业酸性土壤中。


4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述低品位凹凸棒石的施入量为1800-2200kg/亩。


5.根据权利要求1-4任一项所述的应用，其特征在于：所述低品位凹凸棒石指其中的凹凸棒石含量≤30wt%。


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【专利技术属性】
技术研发人员：李建国，袁金华，俄胜哲，
申请(专利权)人：临泽县鼎丰源凹土高新技术开发有限公司，甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62