一种苏打型盐碱土改良剂及改良方法技术

本发明专利技术的目的是为了解决苏打盐碱土没有良好改良手段的问题，提供了一种苏打型盐碱土改良剂及改良方法。本发明专利技术将钢渣通过酸溶，将钢渣中的铁、钙、铝、镁等元素提出来，并通过氧化将其中部分二价铁氧化成三价铁，将混合体系烘干制成改良剂，将该改良剂定量施入到待改良苏打盐碱土中，改良剂中的铁离子、钙、镁、铝离子与苏打盐碱土中的碳酸根、碳酸氢根离子发生反应，最终生成羟基氧化铁、氢氧化铝、碳酸盐或碱式碳酸盐沉淀，减少或消除苏打盐碱土中危害较大的碳酸根离子、碳酸氢根离子，同时改变土壤离子组成，将苏打盐碱土改造成非苏打型盐碱土。

【技术实现步骤摘要】
一种苏打型盐碱土改良剂及改良方法
本专利技术属于盐碱土改良
，特别涉及一种利用酸化钢渣改变苏打盐碱土的离子组成以实现苏打盐碱土向非苏打型盐碱土的转变，同时降低盐碱危害、提高洗盐洗碱效率的改良方法及改良材料。
技术介绍
盐碱土是土壤或地下水中易溶性盐分在土壤表层积累后形成的盐土、碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。目前，治理盐碱土的措施大致可分为工程改良、化学改良、生物改良等。化学改良主要通过施加改良剂如磷石膏、有机肥、秸秆、酸性材料等改善土壤结构、提高土壤保水保肥能力及洗盐、脱盐效果。相关专利有CN107841313A一种盐碱地的化学改良方法、CN107955622A一种盐碱地改良用有机调理剂及其改良盐碱地的方法、CN102936503A含有铁尾矿的土壤透气改良增效剂及其制备方法、CN103922846A盐碱地改良方法、CN102775250A一种盐碱地肥料、CN106146198A抗盐碱有机肥料、CN102517030A盐碱地改良剂、CN102936502A一种利用铁尾矿制备的防返盐碱剂及其在盐碱地中的应用、CN104871678A一种改良盐碱地的方法，CN106220415A一种用于盐碱土壤改良的功能性水溶肥料及其应用，CN101624523A一种盐碱土壤改良剂，CN102898237A粉状盐碱地保水缓释肥、CN106278522A一种盐碱土壤调理剂等。但是，在盐碱土中，土壤盐分组成十分复杂，常以复盐体系存在，不同盐分组成对作物的危害程度不同。在可溶性钠盐中，若以硫酸钠为标准，其他盐类对作物的危害程度比例依次为：Na2CO3∶NaHCO3∶NaCl∶Na2SO4＝10∶3∶3∶1。即在盐碱土类型中，阴离子的影响是很大的，如对于耕层(0～20cm)土壤中，盐碱土土壤类型为SO4-HCO3型或Cl-HCO3型，含盐量为0.15-0.23％时，一般作物生长就会受到明显抑制，而对于盐碱土土壤类型为Cl-SO4型时，一般作物生长受到明显抑制的含盐量范围提高到0.25-0.40％。钢渣主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物，金属炉料带入的杂质，加入的造渣剂如石灰石、萤石、硅石等，以及氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等。钢渣主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。钢渣还可以用来做土壤改良剂，在现有技术中，公开了钢渣法脱硫副产物改良盐碱地，其原理是利用钢渣中含有的大量氧化钙等碱性物质进行烟气脱硫，生成硫酸钙等脱硫产物，然后通过离子交换、酸碱中和等反应并结合灌溉洗盐等措施对盐碱地进行改良。刘莉萍等采用浮石粉、脱硫石膏、炼钢钢渣等载体成分及生物活性物质按不同量配比制备出一种盐碱土改良剂并对滨海盐碱土进行改良，该改良剂主要用于盐碱土的脱盐。但是，对于苏打盐碱土中碳酸根离子、碳酸氢根离子含量过高、离子组成失调问题，现有的这些改良方法都无法很好的解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决苏打盐碱土没有良好改良手段的问题，提供了一种苏打型盐碱土改良剂及改良方法。本专利技术利用酸化改性钢渣作为苏打盐碱土改良剂，以解决苏打盐碱土中危害较大的碳酸根离子、碳酸氢根离子含量过高、离子组成失调的问题。本专利技术将钢渣通过酸溶，将钢渣中的铁、钙、铝、镁等元素提出来，并通过氧化将其中部分二价铁氧化成三价铁，将混合体系烘干制成改良剂，将该改良剂定量施入到待改良苏打盐碱土中，改良剂中的铁离子、钙、镁、铝离子与苏打盐碱土中的碳酸根、碳酸氢根离子发生反应，最终生成羟基氧化铁、氢氧化铝、碳酸盐或碱式碳酸盐沉淀，减少或消除苏打盐碱土中危害较大的碳酸根离子、碳酸氢根离子，同时改变土壤离子组成，将苏打盐碱土改造成非苏打型盐碱土。本专利技术的技术方案之一为，一种苏打型盐碱土改良剂，为经盐酸酸化再经氧化后的酸化钢渣；其制备方法为：将钢渣、水和质量浓度36％～38％的盐酸以1∶2～2.5∶2～2.5的质量比混合，搅拌均匀，再进行氧化反应，以使钢渣中溶出的亚铁离子氧化，然后将全部物料烘干后作为改良剂。进一步的，上述改良材料，所述氧化反应为：在25～40℃条件下，向混合体系中通氧或通空气反应7～10天，期间定时搅拌。进一步的，上述改良材料，所述钢渣的粒径大于100目，钢渣中SiO2含量小于16％，TFe含量≥7％，CaO含量在40～45％。进一步的，上述改良材料，所述钢渣的重金属成分符合农业部大量元素肥的有毒元素限量标准。本专利技术的技术方案之二为，一种苏打型盐碱土改良方法，包括如下步骤：1)测定土壤中盐分组成，根据每公斤土壤中CO32-、HCO3-、SO42-和改良剂中Ca2+、Mg2+、Fe3+、A13+的含量，确定酸化钢渣的消耗量，使最终改良后土壤中盐分离子厘摩尔数同时满足以下要求【该要求遵照《中国盐渍土》(王遵亲，祝寿泉，俞仁培等主编，1993)中对氯化物-硫酸盐盐碱土的划分】：2)将通过公式(1)～(4)计算得到的改良剂，在耕种前施入到待改良苏打型盐碱土中，使改良剂均匀分布在耕层土壤(0-20cm)中；土壤中发生的主要化学反应为：FeCl3+3HCO3-＝Fe(OH)3↓+3CO2+3Cl-2FeCl3+3CO32-+3H2O＝2Fe(OH)3↓+3CO2+6Cl-Na2CO3+CaCl2＝CaCO3+2NaCl2NaHCO3+CaCl2＝2NaCl+CaCO3↓+H2O+CO2Na2CO3+MgCl2＝MgCO3↓+2NaCl5MgCl2+10NaHCO3＝4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+10NaCl+6CO22AlCl3+3Na2CO3+3H2O＝2Al(OH)3↓+6NaCl+3CO2AlCl3+3NaHCO3＝Al(OH)3↓+3NaCl+3CO23)进行耕作，采用方式A或B；A、种植旱田，采用常规耕作方法；B、种植水田，灌水泡田洗盐2～3次后，再采用常规耕作方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1.本专利技术工艺简单，易于实施，无污染，原料来源广泛，价格低廉，生产成本低。2.对苏打盐碱土改良效果明显。该复合改良剂的主要改良作用表现为：(1)充分利用钢渣中溶出的钙、镁、铝、铁离子，使其与碳酸根、碳酸氢根离子发生反应，发生反应，生成氢氧化铁(最终转化成羟基氧化铁)、氢氧化铝、碳酸盐或碱式碳酸盐沉淀，减少或消除苏打盐碱土中危害较大的碳酸根离子、碳酸氢根离子。(2)通过外源化学物质改变苏打盐碱土中离子组成，将苏打型盐碱土改造成非苏打型，同时降低盐碱危害、提高洗盐洗碱效率。(3)定量的加入改良剂，避免了改良剂加入量不足导致的改良不彻底或者加入过量导致的土壤离子成分紊乱。(4)改良过程中，土壤中次生碳酸盐或碱式碳酸盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苏打型盐碱土改良剂，其特征在于，为经盐酸酸化再经氧化后的酸化钢渣；/n其制备方法为：将钢渣、水和质量浓度36％～38％的盐酸混合，搅拌均匀，再进行氧化反应，以使钢渣中溶出的亚铁离子氧化，然后将全部物料烘干后作为改良剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种苏打型盐碱土改良剂，其特征在于，为经盐酸酸化再经氧化后的酸化钢渣；
其制备方法为：将钢渣、水和质量浓度36％～38％的盐酸混合，搅拌均匀，再进行氧化反应，以使钢渣中溶出的亚铁离子氧化，然后将全部物料烘干后作为改良剂。


2.根据权利要求1所述的苏打型盐碱土改良剂，其特征在于，钢渣、水和质量浓度36％～38％的盐酸的质量比为1∶2～2.5∶2～2.5。


3.根据权利要求1所述的苏打型盐碱土改良剂，其特征在于，所述氧化反应为：在25～40℃条件下，向混合体系中通氧或通空气反应7～10天，期间定时搅拌。


4.根据权利要求1所述的苏打型盐碱土改良剂，其特征在于，所述钢渣的粒径大于100目，钢渣中SiO2含量小于16％，TFe含量≥7％，CaO含量在40～45％。


5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵安林，许灏，高江，赵虹，徐久生，陈晓寒，李晓玲，郝忠庆，王志博，潘大伟，
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