【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及尾矿回收处理，具体涉及一种基于尾矿改性的人造土壤及其制备方法。
技术介绍
1、尾矿堆存通常占用大量土地资源，并且往往含有重金属、氯化物、氰化物和有机试剂等有害物质。此外，尾矿粒径接近细沙，无法形成紧实的堆体。因此，传统的堆放方法无法实现尾矿的无害化处理、减量化和资源化利用。目前主要采取以下方式来利用尾矿：填充地下采矿区、进行有价元素再选、制备建筑材料以及进行土壤复垦等。其中，土壤复垦作为一种绿色、长效的处理方法，成为处理尾矿、降低生态风险和提供生态稳定的有效途径。
2、尾矿改性人造土壤的核心目标是建立具有矿物生物功能的生态系统，以加速有机物和微生物多样性的积累。该方法的目的不仅是通过形成具有功能的土壤来固定污染物，还在尾矿中建立具有稳定性和恢复力的生态系统。大量研究已经证明，向尾矿中添加土壤改良剂可以促进尾矿成土过程，从而加速矿区的复垦工作。然而，传统的尾矿改性方法通常采用物理和化学处理，如添加掺杂剂、固化剂或改变物理结构等，这些方法仅仅改变了尾矿的性质，难以实现结构的全面改变。尾矿颗粒间的紧密排列和孔隙度的缺乏限制了土壤的透水性、透气性和根系的生长空间。此外，尾矿改性后的人造土壤在土壤肥力、水分保护和生态功能方面表现出较低的稳定性。传统方法改良的土壤往往存在养分流失快、保水能力差和土壤结构易崩塌等问题。以上问题使得尾矿改性人造土壤的长期稳定性和可持续性受到了限制
技术实现思路
1、鉴于目前存在的上述不足，本专利技术提供一种基于尾矿改性的人造土壤及其制备方
2、为了达到上述目的，本专利技术提供一种基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，包括以下步骤：
3、步骤1：将尾矿用弱碱溶液进行清洗和浸泡处理，获得预处理后的尾矿；将污泥进行脱水处理，并通过研磨设备将其研磨至适宜颗粒大小，获得预处理后的污泥；将预处理后的尾矿与预处理后的污泥按照一定比例进行混合，获得改性后的尾矿；
4、步骤2：在特定周期下，采用具有耐高温和分解能力的特定微生物菌剂对木屑进行生物干化腐熟处理，获得生物发酵处理后的木屑；
5、步骤3：以改性后的尾矿和生物发酵处理后的木屑为原料，按一定比例混合并加入适量水，置于自然环境下，控制温度、湿度和光照条件，进行一定周期的自然平衡过程，获得基于尾矿改性的人造土壤。
6、依照本专利技术的一个方面，在步骤1中，所述弱碱溶液为0.5％的氢氧化钠溶液，所述尾矿与所述氢氧化钠溶液的质量比为10:1。
7、依照本专利技术的一个方面，在步骤1中，所述脱水处理的温度为65℃，时间为2h；所述适宜颗粒大小的直径为0.2-0.3mm。
8、依照本专利技术的一个方面，在步骤1中，所述预处理后的尾矿与预处理后的污泥的质量比为9:1；所述预处理后的尾矿与预处理后的污泥的混合的时间为40min，温度为80℃。
9、依照本专利技术的一个方面，在步骤2中，所述具有耐高温和分解能力的特定微生物菌剂为混合菌，所述混合菌包括曲霉、嗜热好氧杆菌、芽孢杆菌和纤维单胞菌。
10、依照本专利技术的一个方面，在步骤2中，所述生物干化腐熟处理的温度为80℃；所述生物干化腐熟处理的培养基为cys培养基；所述生物干化腐熟处理参数为：正向旋转10min，停止20min，反向旋转10min，停止20min反复循环，通风设置通风量为0.2l/(kg·min)，发酵周期设置为14d。
11、依照本专利技术的一个方面，在步骤3中，所述改性后的尾矿和生物发酵处理后的木屑的比例为10:1。
12、依照本专利技术的一个方面，在步骤3中，所述温度、湿度和光照条件分别为：温度：21℃-12h和25℃-12h循环；湿度：每5d补充自来水，保持15-20％含水率，湿度控制为75％；光照条件：0lux-12h和8000lux-12h。
13、本专利技术的有益效果：
14、(1)综合性处理：该专利技术采用综合治理技术，结合了复合微生物菌剂、生物发酵木屑和废水处理污泥等多种处理手段，针对尾矿的多样化成分和粒径分布特征进行综合处理，提高了治理效果的全面性和综合性；
15、(2)资源回收与利用：通过将尾矿改良为人造土壤，实现了废物的有效利用和资源回收的目标，尾矿中的有用成分被转化和固定在人造土壤中，使其具有植物生长所需的营养和水分保持能力，从而可以被利用于农业、园艺等领域，提高土地资源的可持续利用效率；
16、(3)生态修复与环境保护：通过改良尾矿为稳定生态功能的人造土壤，实现矿区的生态修复和环境保护，人造土壤的形成促进了植被生长和土壤的生物多样性，改善了矿区的生态环境。同时，通过固定和降解尾矿中的污染物，减少了对水体和土壤的污染风险，提高了环境质量和生态系统的健康。
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1.一种基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述弱碱溶液为0.5％的氢氧化钠溶液，所述尾矿与所述氢氧化钠溶液的质量比为10:1。
3.根据权利要求1所述的基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述脱水处理的温度为65℃，时间为2h；所述适宜颗粒大小的直径为0.2-0.3mm。
4.根据权利要求1所述的基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述预处理后的尾矿与预处理后的污泥的质量比为9:1；所述预处理后的尾矿与预处理后的污泥的混合的时间为40min，温度为80℃。
5.根据权利要求1所述的基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，在步骤2中，所述具有耐高温和分解能力的特定微生物菌剂为混合菌，所述混合菌包括曲霉、嗜热好氧杆菌、芽孢杆菌和纤维单胞菌。
6.根据权利要求1所述的基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，在步骤2中，所述生物干化腐熟处理的温度为80℃；所述生物干
7.根据权利要求1所述的基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，在步骤3中，所述改性后的尾矿和生物发酵处理后的木屑的比例为10:1。
8.根据权利要求1所述的基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，在步骤3中，所述温度、湿度和光照条件分别为：温度：21℃-12h和25℃-12h循环；湿度：每5d补充自来水，保持15-20％含水率；湿度控制为75％；光照条件：0lux-12h和8000lux-12h。
9.根据权利要求6所述的基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，所述CYS培养基的配方为：酵母提取物4.0g/L，酸水解酪蛋白6.0g/L，可溶性淀粉3.0g/L，氯化钠3.0g/L，六水氯化镁0.27g/L，氯化钙0.025g/L，七水硫酸亚铁0.01g/L，微量元素100μL/L；所述CYS培养基中添加有以下微量元素：MoO4·2H2O 12.0g/L，VOSO4·xH2O 1.0g/L，MnCl2·4H2O 7.86g/L，ZnSO4·7H2O 0.6g/L，CuSO4·5H2O 0.15g/L，CoCl2·6H2O 8.0g/L，NiCl2·6H2O 0.01g/L。
10.一种基于尾矿改性的人造土壤，其特征在于，所述基于尾矿改性的人造土壤采用如权利要求1-8任一所述的制备方法获得。
...【技术特征摘要】
1.一种基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述弱碱溶液为0.5％的氢氧化钠溶液，所述尾矿与所述氢氧化钠溶液的质量比为10:1。
3.根据权利要求1所述的基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述脱水处理的温度为65℃，时间为2h；所述适宜颗粒大小的直径为0.2-0.3mm。
4.根据权利要求1所述的基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述预处理后的尾矿与预处理后的污泥的质量比为9:1；所述预处理后的尾矿与预处理后的污泥的混合的时间为40min，温度为80℃。
5.根据权利要求1所述的基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，在步骤2中，所述具有耐高温和分解能力的特定微生物菌剂为混合菌，所述混合菌包括曲霉、嗜热好氧杆菌、芽孢杆菌和纤维单胞菌。
6.根据权利要求1所述的基于尾矿改性的人造土壤的制备方法，其特征在于，在步骤2中，所述生物干化腐熟处理的温度为80℃；所述生物干化腐熟处理的培养基为cys培养基；所述生物干化腐熟处理参数为：正向旋转10min，停止20min，反向旋转10min，停止20min反复循环，通风设置通风量为0.2l/(kg·min)，发酵周期...
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