【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体废物资源化利用，尤其是涉及一种利用高硅铁尾矿及含2:1型粘土矿物的千枚岩废石制备矿山复垦土壤的方法。
技术介绍
1、铁矿山企业在服务钢铁产业的同时，产生了大量废石、尾矿等副产物。矿山废石是指在矿山开采的过程中所产出的无工业加工的矿体围岩和夹石的通称。该类废石种类繁多，成分复杂。常见的废石种类有花岗岩、玄武岩、千枚岩、石英岩、混合岩、绿泥岩、角闪岩等。废石中主要化学成分有sio2、al2o3、fe2o3、k2o、mgo、na2o、tio2、so3、cao、及少量p2o5、cl、cr2o3、mno、sro、zro2、bao等。一般来说，露天矿每开采1吨矿石要剥离废石6-8吨。通常矿山废石作为固体废料送到排岩场堆存。铁尾矿是将原铁矿石经破碎、筛分、研磨、分级、再经重选、浮选等选别工艺流程，选出有用铁等金属后的剩余部分。我国铁矿山企业排放的废石、尾矿量巨大。目前仍无有效的资源化方式对其大宗利用。
2、土壤是自然界最为宝贵的资源，它是在气候、母质、植被(生物)、地形、时间五大成土因素综合作用下的产物。其中，母质是土壤形成的物质基础，是构成土壤的原始材料，其组成和理化性质对土壤的形成，肥力高低有深刻影响。常见的母质有岩石风化物(包括残积物，坡积物)、风积物、河流冲积物、黄土状母质等。在自然条件下，从母质演变为土壤需经历一个漫长的过程。
3、随着工业的快速发展与环境的恶化，我们赖以生存的土壤环境不断受到污染与破坏，土壤中有机污染物、重金属含量不断增加，土壤退化现象严重。而矿山采剥废石、铁尾矿等固体废物
4、然而，矿山采剥废石、铁尾矿等经过人工处理后，其性质也仅与成土母质相近，尚不能称作土壤，土壤与母质的一个显著的区别是母质不具有肥力。从地球系统物质循环的观点来看，土壤肥力的发生与发展是自然界物质的地质大循环与生物小循环相互作用的结果。在五大自然成土因素之外，人类生产活动对土壤形成的影响亦不容忽视，主要表现在通过改变成土因素进而改变母质向土壤的演化进程。同时也使得在人工干预条件下，利用废石、尾矿等固体废物制备人工土壤成为可能。
5、目前，固体废物土壤化利用方面与之相关的专利有cn202011427788一种利用微生物菌剂及废石修复铁尾矿砂土的方法。将按照重量百分比10％～30％、粒径为0.5cm～1.5cm的废石添加到25cm～40cm深度尾矿砂土中，翻耕混匀，再覆盖1cm～3cm的客土；施加0.1kg/m2～0.5kg/m2有机肥、10g/m2～20g/m2微生物菌剂，然后翻耕10cm～30cm，栽种草本植物。该方法用于解决尾矿砂土孔隙度低、易于流失的问题，使矿区生态修复长效稳定、环境持续改善；cn202011427835一种微生物菌剂及其用于栽种植物改良尾矿砂土的方法。该方法包括分别活化、扩繁并稀释成有效菌的数量浓度1×107cfu/ml～9×107cfu/ml由枯草芽孢杆菌、淡紫拟青霉菌和多食鞘氨醇杆菌的菌液等体积混合制成微生物菌剂。然后将微生物菌剂用于栽种植物改良尾矿砂土，改良方法为：将按照重量百分比10％～30％、粒径为0.5cm～1.5cm的废石添加到25cm～40cm深度尾矿砂土中，再覆盖1cm～3cm的客土，然后翻耕15cm～20cm；再施加微生物菌剂10g/m2～30g/m2、有机肥0.1kg/m2～0.5kg/m2及土壤生物5条/m2～20条/m2，然后栽种植物。微生物菌剂可以与植物生成菌根共生体系，强化植物根系固定和吸收养分的能力，使得有机物营养化循环利用。尾矿砂土中添加土壤生物能够增加系统和环境的稳定性和物种多样性；cn202011427839一种利用废石及微生物菌剂改良尾矿砂土的方法。包括：(1)将按照重量百分比10％～30％、粒径为0.5cm～1.5cm的废石添加到25cm～40cm深度尾矿砂土中，翻耕混匀，再覆盖1.0cm～3.0cm的客土；(2)施加0.1kg/m2～0.5kg/m2有机肥、10g/m2～15g/m2含黄原胶或聚丙烯酰胺的粘结剂、15g/m2～20g/m2含浓度为1×107cfu/ml～9×107cfu/ml并按照体积比为6～8:2～4的大肠杆菌和铜绿假单胞菌混合液。用于解决矿山开采产生大量的废弃尾矿和废石难以利用的问题，同时解决铁尾矿粒径小、易流失的问题；cn201611072217一种利用铁尾矿制备复垦土壤的方法。包括：分别收集铁尾矿、第四系次生黄土和有机物料，备用；将铁尾矿、第四系次生黄土和有机物料按45～55：40～50：5的质量比例混匀，即得到复垦土壤；所述有机物料为腐熟的畜禽养殖业废弃物或城镇生活污水处理厂排放的腐熟的污泥；cn201911220687.9一种采用铁尾矿制备的绿化土及其制备方法。绿化土的原料包括以下质量份的组分：7.4～9.6份的铁尾矿，0.3～2.1份的食用菌菌渣，0.1～1.6份的稻壳。制备方法为以铁尾矿为主料，以食用菌菌渣和稻壳为辅料，一方面解决工业废弃物铁尾矿的资源化回收利用，另一方面解决了农业废弃物食用菌菌渣和稻壳的资源化回收利用，缓解资源与环境压力。
6、在以上采用铁尾矿为主要材料进行土壤化利用的技术专利技术中，多采用添加各类养分、黄土、生物菌剂、有机物等方式弥补铁尾矿本身理化性质的缺陷，增加土壤肥力。然而黄土等资源受到国家保护，不允许随意采掘、破坏。而采用铁尾矿作为主要的母质材料，其本身2:1型粘土矿物含量很低，固定养分作用有非常有限，难以起到持久的保肥作用。就目前而言，按照生态演替的原理，从质地调整、矿物固氮、固钾的方向出发，利用废石、尾矿等固体物制备人工土壤的研究尚属空白。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决在以高硅铁尾矿为主要材料进行土壤化利用过程中出现的材料本身养分固定能力弱、不能持久保肥以及质地组成不合理的缺点，提供了一种利用高硅铁尾矿和含2:1型粘土矿物的绿泥千枚岩或云母千枚岩为主要材料，通过质地调整、营养调配、养分固定、人工生态系统构建等技术手段，同时解决土壤保水、保肥、土体结构等关键性技术问题，制备人工复垦土壤的方法。
2、该方法以将质地类型为粉壤土的高硅铁尾矿和含有2:1型粘土矿物的千枚岩(经粉磨后质地为壤质)为主要材料作为土壤骨架，调整两种材料的比例，控制土壤的质地为砂壤土或壤土，然后添加一定比例的有机肥(腐熟牛粪、猪粪等)，然后充分混合均匀，同时控制土壤的田间持水量、固钾量、固氮量、土壤有机质等指标，制备成人工复垦土壤。
3、该复垦材料中，千枚岩粉可以用来调整土壤质地，同时千枚岩含有云母类等2:1型矿物，能够有效固定氮、钾养分，可以有效提高土壤保水、保肥能力；有机肥的加入可以供有机质等养分并构建微生物系统。
4、本专利技术的目的是通过下述技术方案来实现的：
5、本专利技术的矿山固废制备复垦土壤的方法，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种矿山固废制备复垦土壤的方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的矿山固废制备复垦土壤的方法，其特征在于所述的人工复垦土壤中的千枚岩，优选富含2:1型粘土矿物的绿泥千枚岩或绢云母千枚岩。
3.根据权利要求1所述的矿山固废制备复垦土壤的方法，其特征在于所述的经磁选、浮选后剩余的高硅铁尾矿中二氧化硅含量在65％以上，总铁含量在10％左右。
【技术特征摘要】
1.一种矿山固废制备复垦土壤的方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的矿山固废制备复垦土壤的方法，其特征在于所述的人工复垦土壤中的千枚岩，优选富含2:1型粘土矿物...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘大伟，黄海涛，徐哲，宁辰禹，周雷，薛文多，王世平，赵娜，李宁，
申请(专利权)人：鞍钢集团矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。