[發明專利]一種用于菱鎂礦粉塵污染土壤修復的調理劑及其制備方法

無效

• 申請號: 200710010316.9
• 申請日: 2007-02-07
• 公開（公告）號: CN101240171A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 姜勇;梁文舉;張玉革;于謙
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: C09K17/02
• 分類號: C09K17/02;B09C1/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 許宗富;周秀梅

技術領域

本發明涉及土壤調理劑，具體地說是一種用于菱鎂礦粉塵污染土壤修復的調理劑及其制備方法。

背景技術

我國菱鎂礦資源豐富、質地優良，是優勢礦產之一，在世界上占有重要的地位。全國共探明菱鎂礦礦區27個，保有菱鎂礦儲量30.01億噸，其中A+B+C級儲量13.12億噸，占總儲量的43.72％。據美國礦業局(MineralCommodity?Summaries，1996)報道，全世界菱鎂礦儲量為25億噸，儲量基礎34億噸，資源量約為120億噸。

由于菱鎂礦開采鍛燒過程中產生大量粉塵(主要成分是MgO)。粉塵沉降到地面后，土壤受到嚴重污染，導致大面積作物減產甚至棄耕荒蕪。據報道，遼寧省岫巖縣共有577個大小鎂砂爐窯，全縣鎂砂爐窯未經任何處理直接向外年排放廢氣16.6億立方米，年排放煙塵5470噸，年排放工業粉塵17.9噸，污染及破壞土地2.5萬畝。在遼寧省岫巖縣偏嶺礦區，每天從早到晚都籠罩在濃濃的黑色煙塵之中，陰天時能見度不足50米，形成了一個長達5公里的污染帶，大片的山林枯死，土壤被厚厚的煙塵灰覆蓋，糧田產量大面積減產，農民不得不棄農經商；偏嶺絨山羊曾是國家絨山羊重點養殖基地，由于嚴重的環境污染，偏嶺絨山羊因毛色變黑而無人問津，養羊戶只好忍痛放下羊鞭，把羊低價賣給外地。據不完全統計，遼寧省全省因菱鎂礦生產造成的粉塵污染、破壞性板結田地490平方公里，山地290平方公里，造成農田絕產和減產面積占遼寧省全省耕地總面積的7％左右。我國其他菱鎂礦礦區與遼寧省礦區的情況大致相同。菱鎂礦生產給農牧業和生態環境帶來的嚴重破壞，給礦區農村經濟造成的嚴重損失。

在受到菱鎂礦粉塵嚴重污染后，土壤pH值顯著升高，土壤一般呈堿性甚至是強堿性，土壤水溶性鈣離子鎂離子嚴重失調，土壤有效氮、磷、鉀含量大幅度降低，土壤容重顯著增加，表層土體嚴重板結，土壤中水分通透性降低、植物生長發育受到嚴重影響，土地生產力急劇下降。

我國有豐富的褐煤資源，儲量大約為1431億噸，在我國煤炭總量中占17％以上。以內蒙古東北部與東北三省相鄰地區的褐煤儲量為最多，達468.7億噸，褐煤是一種優質的酸性有機物料。磷石膏是磷化工的廢棄物，年產30萬噸磷銨需150萬噸五氧化二磷，而每生產1噸五氧化二磷就會產生5噸磷石膏，磷石膏處理不當還將對地表和地下水造成污染，對生態環境造成很大危害，而用磷石膏改良菱鎂礦粉塵污染土壤，具有較好的效果。

針對菱鎂礦粉塵沉降到地面后對土壤造成的污染，除加強煙塵排放控制以外，對已污染土壤進行技術修改是實現礦區可持續發展的一種重要措施。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工藝簡單、原料充足、成本低廉、改良效果明顯的用于鎂礦粉塵污染土壤修復的調理劑及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：按重量百分比計，調理劑成分為：褐煤40-50％，磷石膏40-50％，稀硫酸0.5-1.5％，尿素3-5％，硫酸鉀3-5％和硫酸鋅0.5-1.5％。

所述稀硫酸為稀釋成濃度為5-6％的工業用濃硫酸，工業用濃硫酸其硫酸含量95-98％，密度1.83-1.84摩爾濃度17.8-18.4摩爾/升。所述尿素含氮量45.5-46.5％；硫酸鉀含氧化鉀48-52％；所述磷石膏為生產五氧化二磷的廢棄物。

調理劑的制備方法：按重量百分比計，將褐煤40-50％和磷石膏40-50％褐煤磷石膏混合均勻，而后分4-5次加入稀硫酸0.5-1.5％混合均勻，風干后加入尿素3-5％、硫酸鉀3-5％和硫酸鋅0.5-1.5％混合后，以40-60目篩分，即制成土壤調理劑。

所述稀硫酸為稀釋成濃度為5-6％的工業用濃硫酸，工業用濃硫酸其硫酸含量95-98％，密度1.83-1.84摩爾濃度17.8-18.4摩爾/升。所述加入稀硫酸時用玻璃棒攪拌，并緩慢加入。

本發明具有如下優點：

1.本發明工藝簡單，容易實施，不僅適合工廠化生產，也適合個體業戶生產。

2.本發明原料充足，價格低廉，并且可將磷石膏等工業廢棄物資源化利用，從而保護生態環境。在主要原料中，每噸褐煤的市場價格為100元左右，質量較好的磷石膏每噸市場價格僅為20元。