一种利用锂渣制备的土壤改良剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用锂渣制备的土壤改良剂及其制备方法，属于土壤改良技术领域。所述土壤改良剂包括以下原料：锂渣、改性粉煤灰、硼砂、陶粒、蒙脱石、腐殖酸、复合微生物菌剂和水。本发明专利技术还提供了其制备方法，具体为：先将水、硼砂、陶粒、腐殖酸和复合微生物菌剂进行混合，然后再加入锂渣、改性粉煤灰和蒙脱石混合均匀，得到浆料；将所述浆料静置养护后进行干燥粉碎，即得到所述土壤改良剂。本发明专利技术制备的土壤改良剂应用于土壤中后不仅能有效改善土壤的理化性质，减少肥分的损失，还能够减少土壤中重金属的含量，提高化肥利用效率及其增加作物产量。作物产量。

【技术实现步骤摘要】
一种利用锂渣制备的土壤改良剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于土壤改良
，具体涉及一种利用锂渣制备的土壤改良剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]土壤是农作物种植的基础，是宝贵的自然资源。但是在长期的农业生产中，为满足人口增加对粮食生产的需求，人们大量不合理地利用耕地并无节制地使用化肥和农药，这些最终导致了土壤理化性质的恶化，养分流失严重，地力下降，抵御自然灾害能力差，严重影响农作物正常生长及产量的提高。并且，由于过量使用土壤，使土壤中的许多有用的肥料元素农作物来不及吸收就流失掉了，如在一些地方氮肥的利用率在20％～50％，磷肥的利用率在10％～30％，氮、磷的利用率很低，造成了极大的资源浪费并污染了环境。并且随着工业化、城市化的快速发展，污染物处理不当和大量排放，不合格农用物质的使用等，也导致农田土壤的重金属污染问题日益凸显。因此，改善土壤理化性质，减少肥分损失，减少土壤中重金属的含量，提高化肥利用效率及其增加作物产量是目前亟待解决的重要问题之一。
[0003]锂渣是利用锂辉石首先经过1200℃的高温煅烧后再利用硫酸法生产碳酸锂的过程中产生的副产品。生产一吨单水氢氧化锂，就会排放出8
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10吨左右的锂渣，进而造成了大量的锂渣堆积，其不仅占用土地面积，而且如果得不到充分的利用导致严重的浪费资源，由于长时间堆放在地面，还会随雨水流入到河流中，造成严重的环境污染，因此，如何有效利用锂渣成为当前亟待解决的问题。
[0004]综上所述，如何利用锂渣来改善土壤，在解决土壤的问题的同时能够实现锂渣的有效利用是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种利用锂渣制备的土壤改良剂及其制备方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种利用锂渣制备的土壤改良剂，包括以下重量份数的原料：锂渣30
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50份、改性粉煤灰25
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35份、硼砂12
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15份、陶粒20
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28份、蒙脱石10
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18份、腐殖酸5
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8份、复合微生物菌剂5
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8份和水50
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60份。
[0008]进一步地，所述锂渣的比表面积为1100～1200m2/kg；其按照质量百分比包含以下组分：SiO260
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67％、MgO 0.4
‑
0.8％、Al2O325
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32％、Fe2O30.7
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1.0％、CaO 4
‑
8％。
[0009]有益效果：本专利技术土壤改良剂中加入了锂渣，由于其具有较高的活性，和改性粉煤灰复配使用，进一步提高了土壤的孔隙度，使土壤具有更好的保肥和持水能力。并且，本专利技术以改性粉煤灰为原料，还能够进一步降低土壤的容重，增加土壤孔隙度，并且调节土壤中固相、液相和气相之间的比例，其中，固相主要指土壤中各种岩石碎屑、矿物颗粒以及动、植
物和微生物的残体，液相主要指土壤溶液或土壤水，气相指土壤空气或土壤中未被水占据的空隙部分，使其维持在较好的水平，进而保障土壤的通气、透水、供水、保水等物理性质。
[0010]由于化肥在土壤中的过量使用，土壤容易降解，其中的有机物和腐殖质会随之不断减少，因此，在制备土壤改良剂中加入改性硼砂、腐殖酸和复合微生物菌剂，为土壤提供更多的养分和肥料。其中，硼砂中含有植物生长中不可或缺的具有重要作用的硼元素，但是其加入量过多则会对植物产生毒害作用。蒙脱石可以吸附土壤中Hg、Cd、Pb等重金属，减少土壤中重金属的含量。
[0011]进一步地，所述改性粉煤灰的制备方法，包括以下步骤：
[0012]先将粉煤灰浸泡于氢氧化钠溶液中，加热，然后采用乙醇溶液进行清洗，再经风干、煅烧，之后加入复合改性剂混合均匀，最后经干燥后即可得到所述改性粉煤灰。
[0013]更进一步地，所述粉煤灰在加入至氢氧化钠溶液之前，先进行球磨25
‑
35min；
[0014]所述氢氧化钠溶液的浓度为1
‑
2mol/L；
[0015]所述加热的温度为80
‑
100℃，保持时间为120
‑
150min；
[0016]所述清洗的次数为5
‑
8次；
[0017]所述乙醇溶液的体积浓度为95％；
[0018]所述煅烧包括一次煅烧和二次煅烧，其中，所述一次煅烧的温度为350
‑
400℃，时间为40
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60min，所述二次煅烧的温度为600
‑
650℃，时间为50
‑
60min。
[0019]有益效果：本专利技术先将粉煤灰在氢氧化钠溶液中进行浸泡，使粉煤灰颗粒表面的坚硬外壳被破坏而呈现松散裂解形貌，从而使其比表面积增大，物理吸附能力增强。然后结合分段高温煅烧的方法，采用两种不同的温度进行分段煅烧，能够使FeS2氧化完全，以及粉煤灰中的CaCO3等物质完全分解，进而进一步提高其中的硅铝含量，使其活性和物理吸附能力进一步增强。
[0020]更进一步地，所述粉煤灰和复合改性剂的重量比为(90
‑
95)∶(1
‑
3)；所述复合改性剂为硅酸钠和氯化钙，二者重量比为1∶1；所述干燥的温度为60
‑
80℃，时间为50
‑
70min。
[0021]进一步地，所述复合微生物菌剂包括假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合菌，添加重量之比为1∶1∶1∶1。
[0022]本专利技术还提供了一种利用锂渣制备的土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
[0023](1)将水、硼砂、陶粒、腐殖酸和复合微生物菌剂进行混合，然后再加入锂渣、改性粉煤灰和蒙脱石混合均匀，得到浆料；
[0024](2)将所述浆料静置养护后进行干燥粉碎，即可得到所述土壤改良剂。
[0025]有益效果：本专利技术中采用的陶粒具有密度小，内部多孔，形态、成分较为均一，比表面积大等优点，因此，可以作为载体，将硼砂、陶粒、腐殖酸和复合微生物菌剂进行吸附负载，进而对土壤起到缓释肥的作用，增加其营养成分。
[0026]进一步地，步骤(1)中所述锂渣在进行混合之前先在温度为85
‑
120℃下烘干至无水分，然后进行粉碎至过100目筛，接着在温度为250
‑
350℃下进行机械活化处理30
‑
40min。
[0027]有益效果：经过预处理的锂渣呈粉末状，颗粒较小，具有巨大的内比表面积的多孔架构，对水具有较大的吸附能力，且具有更强的活性。
[0028]进一步地，步骤(2)中所述静置养护的时间为5
‑
6h；所述干燥的温度为70
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用锂渣制备的土壤改良剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：锂渣30
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50份、改性粉煤灰25
‑
35份、硼砂12
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15份、陶粒20
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28份、蒙脱石10
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18份、腐殖酸5
‑
8份、复合微生物菌剂5
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8份和水50
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60份。2.根据权利要求1所述的一种利用锂渣制备的土壤改良剂，其特征在于，所述锂渣的比表面积为1100～1200m2/kg。3.根据权利要求1所述的一种利用锂渣制备的土壤改良剂，其特征在于，所述改性粉煤灰的制备方法，包括以下步骤：将粉煤灰浸泡于氢氧化钠溶液中，加热，然后采用乙醇溶液进行清洗，再经风干、煅烧，之后加入复合改性剂混合均匀，干燥后，即得到所述改性粉煤灰。4.根据权利要求3所述的一种利用锂渣制备的土壤改良剂，其特征在于，所述粉煤灰在加入至氢氧化钠溶液之前，先进行球磨25
‑
35min；所述氢氧化钠溶液的浓度为1
‑
2mol/L；所述加热的温度为80
‑
100℃，保持时间为120
‑
150min；所述清洗的次数为5
‑
8次；所述乙醇溶液的体积浓度为95％；所述煅烧包括一次煅烧和二次煅烧，其中，所述一次煅烧的温度为350
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400℃，时间为40
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60min，所述二次煅烧的温度为600

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云，文阳平，
申请(专利权)人：江西普瑞丰生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：