技术领域
[0001] 本
发明涉及
土壤修复的技术领域,特别涉及一种土壤调理剂及其制备方法。
背景技术
[0002] 土壤是
农作物生长所需的
基础。我国虽幅员辽阔,但人口数量巨大,可耕地面积有限,粮食安全对国家稳定至关重要,目前,我国的耕地主要面临土壤
酸化、重金属污染、养分失衡、沃
力下降等问题,对农业的影响日趋严重;虽然化肥对农业增产增收仍起主要作用,但长期大量施用造成土壤板结、盐渍化、酸化,以及未吸收部分进入
水体扩散造成环境污染等问题也不容忽视。
[0003]
铁矿石选矿提纯后的
尾矿是一种
工业废弃物,
排放量巨大,大量堆积不仅占用土地且容易造成安全隐患和环境污染;而该尾矿中常含有一些作物生长所需的有益的中微量元素,如
硅、
钙、镁、
钾等;利用尾矿制备富含
植物生长所需有益元素的
土壤改良剂,是一种变废为宝的研究路线,对尾矿综合利用和土壤提肥技术和产业的发展具有重要大推动作用,具有巨大的社会意义和经济效益,因此本
申请的目的是为了制备一种土壤调整剂,其中活性元素指标K2O≥2%,SiO2≥18%,CaO≥15%,MgO≥3%。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种土壤调理剂及其制备方法,以解决
现有技术中导致的上述多项
缺陷。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供以下的技术方案:一种土壤调理剂,原料组分如下,A组分:
云母,由铁矿尾矿经浮选得到,该云母中各组分的重量百分比为:白云母81%、镍绿泥石11%左右、
石英8%;B组分:白云石,是开采铁矿时的伴生品,该白云石中各组分的重量百分比为:白云石
62%、黑云母13%、方解石11%、蛭石5%、阳起石9%。
[0006] 优选的:还包括C组分,C组分为铁矿尾矿,由铁矿石经矿厂选矿后的尾矿构成,该铁矿尾矿中各组分的重量百分比为:石英56%、赤铁矿17%、镍绿泥石8%、白云石8%、云母6%、透闪石5%。
[0007] 本发明还提供了一种土壤调理剂的制备方法,步骤如下:(1)将铁矿尾矿倒入浮选机中,然后通过浮选机得到云母,备用;
(2)将开采铁矿时伴生的白云石先放入
破碎机中破碎,然后用
研磨机将破碎后的白云石研磨成粉末状,备用;
(3)将浮选得到的云母与研磨成粉末状的白云石按照重量比为1:1的比例混合,得到混合物D备用;
(4)将混合物D放入
坩埚中,然后将坩埚放在静态炉中进行
煅烧,煅烧
温度为1100℃-
1200℃,煅烧时间为0.5-1.5小时,然后取出坩埚自然冷却至室温,得到土壤调理剂E。
[0008] 本发明还提供了另一种土壤调理剂的制备方法,其特征在于,步骤如下:(1)将铁矿尾矿倒入浮选机中,然后通过浮选机得到云母,备用;
(2)将开采铁矿时伴生的白云石先放入
破碎机中破碎,然后用研磨机将破碎后的白云石研磨成粉末状,备用;
(3)将铁矿厂经选矿工业后的到的尾矿先进行缩分,在将缩分后的铁矿尾矿放入研磨机中研磨成粉末,备用;
(4)将浮选得到的云母、研磨成粉末的白云石、研磨成粉末的铁矿尾矿按照重量比为
1.5:2.5:1的比例进行混合,得到混合物F备用;
(5)将混合物F放入坩埚中,然后将坩埚放在静态炉中进行煅烧,煅烧温度为1000℃-
1100℃,煅烧时间为0.5-1.5小时,然后取出坩埚自然冷却至室温,得到土壤调理剂G。
[0009] 采用以上技术方案的有益效果是:1、本申请通过将铁矿厂生产精铁矿过程中产生的云母和采矿铁矿石伴生的白云石进行适当比例的混合,在高温下进行煅烧,煅烧后得到土壤调理剂E,其中各组分的
质量百分比为:活性SiO225.45%,活性CaO17.89%,活性K2O5.48%,活性MgO10.94%;得到了活性元素较高的
土壤改良剂。
[0010] 2、为了提高铁矿尾矿的利用率,本申请还将铁矿尾矿按照一定的比例与云母、白云石混合,经过高温煅烧得到土壤调理剂G,其中各组分的质量百分比为:活性SiO218.04%、活性K2O2.17%、活性CaO16.33%、活性MgO12.9%;3、通过对铁矿尾矿、云母、白云石的重新利用,不仅解决了废弃尾矿带来的环保问题,而且还得到了用于改良土壤性质的土壤调理剂,使得企业的生产选择更加多样性。
具体实施方式
[0011] 下面结合具体
实施例进一步阐述本发明。
[0012] 实施例一本实施例的土壤调理剂,原料组分如下,
A组分:云母,由铁矿尾矿经浮选得到,该云母中各组分的重量百分比为:白云母81%、镍绿泥石11%左右、石英8%;
B组分:白云石,是开采铁矿时的伴生品,该白云石中各组分的重量百分比为:白云石
62%、黑云母13%、方解石11%、蛭石5%、阳起石9%。
[0013] 本实施例的土壤调理剂的制备方法,步骤如下:(1)将铁矿尾矿倒入浮选机中,然后通过浮选机得到云母,备用;
(2)将开采铁矿时伴生的白云石先放入破碎机中破碎,然后用研磨机将破碎后的白云石研磨成粉末状,备用;
(3)将浮选得到的云母与研磨成粉末状的白云石按照重量比为1:1的比例混合,得到混合物D备用;
(4)将混合物D放入坩埚中,然后将坩埚放在静态炉中进行煅烧,煅烧温度为1200℃,煅烧时间为1小时,然后取出坩埚自然冷却至室温,得到土壤调理剂E。
[0014] 本实施例的实验数据对比:实验1,将云母与白云石混合,煅烧活化,煅烧温度为1200℃、1100℃、1000℃,煅烧时间为2h,考察不同配比下活化效果,结果如下表1-1所示:
表1-1云母和白云石混合的活化试验
从表1-1的结果可见:在1200℃条件下,当云母/白云石比例为1:1时,煅烧产品中活性SiO2含量相对最高,达到25.45%,转化率为75.04%,达到了预设目标(活性SiO2≥18%),继续提高白云石比例,转化率可进一步提高,但产品中活性SiO2含量变化不大;另外,在白云石比例较高(≥50%)时,煅烧温度的提高有利于SiO2的活化,1200℃下煅烧产品中的活性SiO2含量明显高于1100℃和1000℃下产品,可见,1200℃是比较合适的活化温度。
[0015] 实验2,将云母与白云石混合,煅烧活化,煅烧温度为1100℃,煅烧时间为0.5h、1h、1.5h,考察活化效果,结果如下表1-2所示:
表1-2煅烧时间对活化效果的影响
由表1-2结果可见,随着煅烧时间的增加,产品中的各活性元素含量均随之增加,当煅烧时间达到1h时,各活性元素含量基本达到稳定。
[0016] 实施例二本实施例的土壤调理剂在实施例一的A、B组分基础上还添加了C组分,原料组分如下,A组分:云母,由铁矿尾矿经浮选得到,该云母中各组分的重量百分比为:白云母81%、镍绿泥石11%左右、石英8%;
B组分:白云石,是开采铁矿时的伴生品,该白云石中各组分的重量百分比为:白云石
62%、黑云母13%、方解石11%、蛭石5%、阳起石9%;
C组分:C组分为铁矿尾矿,由铁矿石经矿厂选矿后的尾矿构成,该铁矿尾矿中各组分的重量百分比为:石英56%、赤铁矿17%、镍绿泥石8%、白云石8%、云母6%、透闪石5%。
[0017] 本实施例的土壤调理剂的制备方法,步骤如下:(1)将铁矿尾矿倒入浮选机中,然后通过浮选机得到云母,备用;
(2)将开采铁矿时伴生的白云石先放入破碎机中破碎,然后用研磨机将破碎后的白云石研磨成粉末状,备用;
(3)将铁矿厂经选矿工业后的到的尾矿先进行缩分,在将缩分后的铁矿尾矿放入研磨机中研磨成粉末,备用;
(4)将浮选得到的云母、研磨成粉末的白云石、研磨成粉末的铁矿尾矿按照重量比为
1.5:2.5:1的比例进行混合,得到混合物F备用;
(5)将混合物F放入坩埚中,然后将坩埚放在静态炉中进行煅烧,煅烧温度为1100℃,煅烧时间为1小时,然后取出坩埚自然冷却至室温,得到土壤调理剂G。
[0018] 本实施例的实验数据对比:实验1,将铁矿尾矿、云母、白云石混合,煅烧活化,煅烧温度为1200℃、1100℃、1000℃,煅烧时间为2h,考察不同配比下活化效果,如下表2-1、2-2、2-3所示:
表2-1 混合料的活化试验 1200℃
表2-2 混合料的活化试验 1100℃
表2-3 混合料的活化试验 1000℃
从表2-1至表2-3中可以看出:在1100℃条件下煅烧2h,当铁矿尾矿/云母/白云石比例为1:1.5:2.5时,煅烧产品中活性SiO2含量相对最高,达到预设目标,转化率为55%左右,可见1100℃是比较适合的活化温度。
[0019] 实验2,将云母与白云石混合,煅烧活化,煅烧温度为1100℃,煅烧时间为0.5h、1h、1.5h,考察活化效果,结果如下表2-4所示:
表2-4粒度、煅烧时间对活化效果的影响 1100℃
根据表2-4可以得出:在相同的原料配比、煅烧条件下,与磨粉后的细颗粒物料相比,粗颗粒的尾矿直接活化时,产品中的活性SiO2含量明显较低,说明颗粒的大小对煅烧反应的影响比较明显。
[0020] 以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干
变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。