[发明专利]一种制备磷石膏土壤改良剂的方法及装置

说明书

本发明公开了一种制备磷石膏土壤改良剂的方法及装置，方法包括：对磷石膏进行破碎，除杂，去除磷石膏中的有机质和可溶性杂质，得到磷石膏粉末；取掺有微生物菌剂的生物质纤维并进行发酵，将发酵产物与磷石膏粉末混合，同时加入石灰石和壳聚糖改性硅胶，得到混合物；对混合物进行搅拌，再经烘干即得。装置包括破碎模块、除杂模块、发酵模块、混合模块、烘干模块。该土壤改良剂以磷石膏为主料，实现了磷石膏的资源化利用，避免其废弃后污染环境；土壤改良剂内同时添加有石灰石、微生物菌剂和壳聚糖改性硅胶，可改善土壤物理、化学和生物性质，同时降低重金属离子的活性，将重金属离子牢固地固定在土壤中，从而减少作物对土壤内重金属离子的吸收。

技术领域

本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种制备磷石膏土壤改良剂的方法及装置。

背景技术

磷石膏主要有灰黑色和灰白色两种，颗粒直径一般为5-50μm，结晶水含量20-25％。磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物，其组分主要是二水硫酸钙。磷石膏的组成比较复杂，除硫酸钙以外，还有未完全分解的磷矿、残余的磷酸、氟化物、酸不溶物、有机质等，其中氟和有机质的存在对磷石膏的资源化利用影响最大。磷石膏的随意排放堆积严重破坏了生态环境，不仅污染地下水资源，还造成土地资源的浪费。磷石膏中含有CaO、MgO、SO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂、P₂O₅等物质，合理的利用能产生较高的价值。

土壤重金属污染(heavy metal pollution of the soil)是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。土壤重金属是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。重金属是指比重等于或大于5.0的金属，如Fe、Mn、Zn、Cd、Hg、Ni、Co等。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般认为它们不是土壤污染元素，但在强还原条件下，铁和锰所引起的毒害亦引起足够的重视。土壤重金属污染来源主要有：成土母质的风化过程对土壤重金属本底含量的影响、风力和水力搬运的自然物理和化学迁移过程、不同工矿企业工业生产对土壤重金属的额外输入、农业生产活动影响下的土壤重金属输入以及交通运输对土壤重金属污染的传入。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备磷石膏土壤改良剂的方法及装置，其以磷石膏为基本物质制备土塘改良剂，可有效解决土壤重金属污染的问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种制备磷石膏土壤改良剂的方法，其特征在于：步骤包括

步骤一：先对磷石膏进行破碎，再进行除杂处理，去除磷石膏中的有机质和可溶性杂质，得到磷石膏粉末；

步骤二：选取掺有微生物菌剂的生物质纤维并进行发酵，将发酵产物与所述磷石膏粉末混合，同时加入石灰石和壳聚糖改性硅胶，得到混合物；

步骤三：对混合物进行搅拌处理，再经烘干即得磷石膏土壤改良剂。

进一步改进在于，所述除杂处理选用化学法、物理法或热处理法中的一种或其组合。

进一步改进在于，所述微生物菌剂选用酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、紫云英根瘤菌、侧孢短芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、哈茨木霉菌或细黄链霉菌中的一种或多种；

所述生物质纤维选用秸秆纤维、竹纤维、木纤维、甘蔗渣纤维、稻壳纤维、麦麸纤维中的一种或多种。

进一步改进在于，所述搅拌处理指的是在500-1200r/min的转速下搅拌2-10h。

进一步改进在于，所述壳聚糖改性硅胶的制备方法为：