一种离子型稀土尾矿的修复再利用方法技术

本发明专利技术公开了一种离子型稀土尾矿的修复再利用方法，包括尾矿区预处理、能源作物种植和能源作物再利用，在尾矿区预处理过程中翻耕将土壤改良剂施用于离子型稀土尾矿中，所述土壤改良剂包括10

【技术实现步骤摘要】
一种离子型稀土尾矿的修复再利用方法


[0001]本专利技术属于尾矿治理
，具体地涉及一种离子型稀土尾矿的修复再利用方法。

技术介绍

[0002]随着各行各业对稀土的需求增大，稀土的开采量也与日俱增。过度的开发利用虽然带来了一定的经济效益，但却给环境带来了极大的损伤和生态破坏。尤其是离子型稀土尾矿前期开采工艺为落后的池浸、堆浸工艺，极易造成土壤肥力退化、土壤沙化、伴生重金属污染、水土流失等环境问题。这些受破坏的尾矿不经治理将无法使用。
[0003]现有的离子型稀土尾矿修复技术中，植被修复是一种清洁环保、绿色原位修复的技术之一，它是利用植物的特殊生理功能，在吸收、富集、沉淀等作用下将土壤中的污染物转移到根部、茎部、果实等部位，达到取出污染物的目的，具有效果好、投资小、易管理和不产生二次污染的特点。
[0004]目前很多离子型稀土尾矿地区虽然都开展了能源作物进行植被修复，其对于损坏情况一般的尾矿地区效果还可以，但是对于损坏和污染较严重的尾矿地区总体效果不佳，主要原因在于离子型稀土尾矿中的土壤荒漠化严重、污染物过多、有机质含量低，导致植物生长缓慢、死亡率高，从而使得修复效果大打折扣，增加修复成本。且现有的很多植被修复方法没有考虑到能源作物的安全、合理利用方法，造成一定的资源浪费。
[0005]专利技术专利CN202110160762.8提供了一种基于沼气工程的离子型稀土尾矿治理的方法，其利用沼气工程所产生的沼渣沼液，通过预处理后作为肥料使用，在稀土尾矿种植能源作物，以生态修复技术实现对稀土尾矿的土壤进行改造。其仅考虑到采用沼液沼渣提高土壤的理化性质，但其并未考虑到成分复杂的沼液沼渣的加入对于重金属离子的形态、转化、迁移的影响，使得重金属离子不稳定，增加了土壤中重金属治理的难度。另外尾矿中本身存在污染物，沼液沼渣未经杀菌后施用于土壤中进一步增加了能源作物种子污染的风险，影响了种子的发芽率和作物的产量，这些对尾矿修复效果都是有直接影响的。
[0006]专利技术专利CN 201210137521.2提供了一种适于离子型稀土尾矿植被恢复的基质配方，所述的植物生长土壤培养基中加入了杀菌成分多菌灵，但是其采用了有机化合物，缺乏环境友好性，且没有重点针对植物种子进行杀菌。
[0007]综上所述，如何提供一种离子型稀土尾矿的修复再利用方法，通过改良土壤、提高重金属在土壤中的固定以及加强植物种子的杀菌，进而提高尾矿修复效果，同时能够促进能源作物的安全合理再利用，是目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种离子型稀土尾矿的修复再利用方法，通过加入含改性生物炭的土壤改良剂改良土壤、促进土壤中重金属的固定，并对能源作物进行种子包衣处理，不仅提高了种子的杀菌效果，促进能源作物的发芽和生长，而且还能促进植物对重金属
的吸收和富集，两者综合提高了尾矿的修复效果。另外，本专利技术还将修复后的能源作物榨汁得到的植物汁液进行重金属除杂后再供农用，安全合理，提高修复植物的利用率。
[0009]本专利技术的目的是这样实现的：一种离子型稀土尾矿的修复再利用方法，包括尾矿区预处理、能源作物种植和能源作物再利用，在尾矿区预处理过程中翻耕并将土壤改良剂施用于离子型稀土尾矿中，所述土壤改良剂包括10
‑
20份改性生物炭、5
‑
8份稻壳、6
‑
12份陶粒以及8
‑
14份凹凸棒粉。
[0010]所述改性生物炭的制备方法包括以下步骤：（1）将秸秆置于无机铁盐溶液中浸泡1
‑
2h，浸泡结束后将溶液的pH值调至不低于9.5，进行固液分离，得到处理后的秸秆；（2）在隔氧条件下对处理后的秸秆进行炭化处理，得到的炭化物置于2
‑
乙基己酸亚铁水溶液中浸泡1
‑
2h，取出干燥后置于乙醇铁的乙醇溶液中浸泡10
‑
30min，然后表干即得改性生物炭。
[0011]进一步地，所述土壤改良剂的施用量为尾矿区表层深度为30
‑
35cm土壤质量的1
‑
1.8%。
[0012]进一步地，步骤（1）中，无机铁盐为氯化铁或者硫酸铁，无机铁盐溶液中铁离子的摩尔浓度为1.1
‑
1.5mol/L，无机铁盐溶液的质量为秸秆质量的5
‑
10倍。
[0013]进一步地，步骤（2）中，炭化处理的条件为：400
‑
450℃炭化2
‑
3h，所述2
‑
乙基己酸亚铁水溶液中亚铁离子的摩尔浓度为0.6
‑
0.9mol/L，所述乙醇铁与乙醇的质量比为1：（2
‑
5），所述2
‑
乙基己酸亚铁水溶液、乙醇铁的乙醇溶液分别占炭化物质量的3
‑
6倍、2
‑
4倍。
[0014]本专利技术还提供了一种用于离子型稀土尾矿的修复再利用方法中能源作物的种子包衣剂，所述能源作物种植采用的能源作物种子催芽后包衣剂处理，再进行播种，所述包衣处理采用的包衣剂包括以下重量份的原料：2.5
‑
4份杀菌剂、1
‑
3份植物生长调节剂、3
‑
5份微量元素肥料和30
‑
50份成膜剂，所述杀菌剂包括质量比为1：（0.4
‑
1.2）的新藤黄酸衍生物和黄芪黄酮类化合物。
[0015]进一步地，所述新藤黄酸衍生物为10
‑
甲氧基新藤黄酸，所述黄芪黄酮类化合物为黄芪异黄烷苷。
[0016]进一步地，所述植物生长调节剂为爱多收，所述微量元素肥料为硼肥、锌肥、锰肥中的一种或者多种，所述成膜剂为聚乙烯醇、淀粉、聚乙二醇或者黄原胶。
[0017]进一步地，所述包衣剂处理方法为：将成膜剂加（20
‑
50倍）水混匀后，再加入杀菌剂、植物生长调节剂以及微量元素肥料，搅拌均匀后按照1：（8
‑
14）的药种比对能源作物种子进行包衣。
[0018]本专利技术还提供了一种离子型稀土尾矿的修复再利用方法中的能源作物再利用方法，具体包括以下步骤：以厌氧发酵为修复植物产后利用方式，构建混合发酵原料，优化其产能工艺，形成修复植物产后利用的绿色循环模式，将修复后的能源作物进行收割，收割的植物榨汁，得到的固体渣作为沼气站的发酵底物，榨出的植物汁液经除杂剂除杂后进行浓缩，作为畜禽饲料。
[0019]所述除杂剂为改性木质素磺酸钠，其制备方法包括以下步骤：S1、将木质素磺酸钠加20
‑
40倍水搅拌溶解后，调节溶液pH值为3
‑
4，加入过氧化氢和硫酸亚铁，搅拌反应1
‑
2h后静置；
S2、用20%氢氧化钠溶液调整步骤S1得到的反应液的pH值为8
‑
9，在搅拌条件下加入磷酸基胺类化合物、甲醛和蒸馏水，加热反应1
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子型稀土尾矿的修复再利用方法，包括尾矿区预处理、能源作物种植和能源作物再利用，其特征在于，在尾矿区预处理过程中翻耕并将土壤改良剂施用于离子型稀土尾矿中，所述土壤改良剂包括10
‑
20份改性生物炭、5
‑
8份稻壳、6
‑
12份陶粒以及8
‑
14份凹凸棒粉；所述改性生物炭的制备方法包括以下步骤：（1）将秸秆置于无机铁盐溶液中浸泡1
‑
2h，浸泡结束后将溶液的pH值调至不低于9.5，进行固液分离，得到处理后的秸秆；（2）在隔氧条件下对处理后的秸秆进行炭化处理，得到的炭化物置于2
‑
乙基己酸亚铁水溶液中浸泡1
‑
2h，取出干燥后置于乙醇铁的乙醇溶液中浸泡10
‑
30min，然后表干即得改性生物炭。2.根据权利要求1所述的离子型稀土尾矿的修复再利用方法，其特征在于：所述土壤改良剂的施用量为尾矿区表层深度为30
‑
35cm土壤质量的1
‑
1.8%；步骤（1）中，无机铁盐为氯化铁或者硫酸铁，无机铁盐溶液中铁离子的摩尔浓度为1.1
‑
1.5mol/L，无机铁盐溶液的质量为秸秆质量的5
‑
10倍。3.根据权利要求1所述的离子型稀土尾矿的修复再利用方法，其特征在于：步骤（2）中，炭化处理的条件为：400
‑
450℃炭化2
‑
3h，所述2
‑
乙基己酸亚铁水溶液中亚铁离子的摩尔浓度为0.6
‑
0.9mol/L，所述乙醇铁与乙醇的质量比为1：（2
‑
5），所述2
‑
乙基己酸亚铁水溶液、乙醇铁的乙醇溶液分别占炭化物质量的3
‑
6倍、2
‑
4倍。4.一种用于权利要求1所述的离子型稀土尾矿的修复再利用方法中能源作物的种子包衣剂，其特征在于：所述能源作物种植采用的能源作物种子催芽后包衣剂处理，再进行播种，所述包衣处理采用的包衣剂包括以下重量份的原料：2.5
‑
4份杀菌剂、1
‑
3份植物生长调节剂、3
‑
5份微量元素肥料和30
‑
50份成膜剂，所述杀菌剂包括质量比为1：（0.4
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1.2）的新藤黄酸衍生物和黄芪黄酮类化合物。5.根据权利要求4所述的用于离子型稀土尾矿的修复再利用方法中能源作物的种子包衣剂，其特征在于：所述新藤黄酸衍生物为10
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甲氧基新藤黄酸，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：万里平，龚贵金，
申请(专利权)人：赣州锐源生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：