[发明专利]一种由铁矿尾矿制成的酸性土壤改良剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤改良领域，具体涉及一种由铁矿尾矿制成的酸性土壤改良剂及其制备方法。

背景技术

酸性土壤是低pH值土壤的总称，包括红壤、黄壤、砖红壤、赤红壤和灰化土等。酸性土壤在世界范围内分布广泛，主要存在于多雨的温带地区以及热带、亚热带地区。我国长江以南广泛分布大面积的酸性土壤，主要集中在浙江、江西、福建、广东、广西、云南和贵州等南方省份，在黄河以北地区的河南、河北、辽宁及内蒙古等地区也有分布，总面积约2亿公顷。

大部分的酸性土壤pH值小于5.5，其中很大一部分小于5.0，有的甚至更低。伴随我国经济、社会的不断发展，环境压力越来越大，各地不时报道有“酸雨”的产生，这些都显示出酸性土壤的面积和酸化程度有进一步增加的趋势。

在酸性土壤中，在降水较多的条件下，土壤发生强烈的淋溶作用，造成K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等矿质养分离子大量淋失，一方面造成作物因为缺乏钙、镁而限制生长；另一方面又会增加土壤的酸度，提高铝的溶解度，释放大量铝离子，形成植物可吸收形态的铝化合物。植物过量吸收铝，不仅降低植物产物的品质，而且会对植物特别是植物的根系生长产生极大影响，甚至导致植物中毒死亡。同时在酸性条件下，不但土壤中的微生物数量减少，而且微生物的生长和活动也受到抑制，从而影响了土壤有机质的分解和土壤中C、N、P、S的循环。

矿产资源是人类发展和生存极为重要的物质基础之一，随着我国工业化的迅速发展，矿产资源在开发生产过程中产生的废石和尾矿也造成严重的环境污染。据统计，受到选矿技术水平、生产设备等因素的制约，我国矿业生产的尾矿已经达到100亿吨以上，并且有逐年增加的趋势，并且尾矿的利用率比较低。

铁矿尾矿是铁选厂在特定的经济技术条件下，将铁矿石磨细，选取“有用组分”后排放的废弃物，目前我国累计堆存铁矿尾矿量高达十几亿吨，而且每年排出铁矿尾矿近3亿吨，综合利用率不到20%。大量铁矿尾矿一般采用堆填处置，不仅浪费资源，同时挤占土地，造成环境污染，鉴于以上的原因，铁矿尾矿的综合利用是十分有必要的。

铁矿尾矿研究利用的现状主要在以下几个方面：

尾矿再选

由于技术条件的限制，有的矿山由于选矿回收率不高，矿产资源的利用率不足，采用改进的技术工艺，对铁矿尾矿进行再选，提取其中的贵重的矿物成分。

陶瓷材料

铁矿尾矿中化学成分主要有硅、铝、钙、镁的氧化物和少量钾、钠、硫的氧化物，其中硅和铝的含量较高，同陶瓷材料的主要成分类似，在陶瓷生产中加入少量铁矿尾矿，能改善陶瓷的性能，主要应用在小范围烧制陶瓷材料、尾矿陶瓷釉料和尾矿卫生洁具方面。

水泥

水泥的主要成分为硅铝系化合物，同铁矿尾矿的主要成分也类似，通过向水泥配料中添加铁矿尾矿，不但能通过影响水泥熟料的形成和矿物组成，制成拥有其他特性的物料，还能降低生产成本。

复垦植被

我国在80年代后期到90年代进行了植被的复垦工作研究，主要为铁矿尾矿的复垦技术条件和扬尘抑制等进行了探索，同时进行了植被实验，研制了“冶金矿山土地复垦专家系统”，为不同气候条件、不同地区、不同土壤和矿石特性提供相关的复垦方案。

有机肥通常指的是各种动物的废弃物和动物残体，采用物理、化学、生物或三者兼有的处理技术，经过一定的加工工艺，消除其中的有害物质达到无害化标准而形成的一类肥料。有机肥在农业生产中的作用表现在改良土壤和提高肥料利用率上。

改良土壤主要指有机肥施入土壤后，能有效地改善土壤的理化状况和生物特性，熟化土壤，增强土壤的保肥供肥能力，为作物的生长创造良好的土壤条件。有机肥含有养分多，但是相对含量低，释放缓慢，而化肥的养分含量高，成分少，释放快。两者结合合理配合使用，相互补充，促进土壤和化肥中矿物质养分的溶解，有机肥和化肥相互促进，有利于作物吸收，从而提高肥料的利用率。

在一篇申请号为CN201310028566.0的发明专利申请中，公开了一种酸性土壤改良调理剂的制备方法，该调理剂的制备方法是以生物发电厂的下脚料碱性植物灰为原料，将该碱性植物灰与钙镁磷肥及糠醛渣混合搅拌均匀，当水分的重量份数为15-18%时即为成品。其中，各原料的重量份数为：碱性植物灰60-80%、钙镁磷肥20-30%、糠醛渣10-20%。该发明公开的酸性土壤改良调理剂中使用的糠醛渣为酸性，并且盐分含量高，在改良酸性土壤时效果不明显，并且大量使用导致土地盐分含量高，不利于土壤中农作物的生长。