[發(fā)明專(zhuān)利]一種富鉀礦物基土壤修復(fù)材料的制備方法、由該方法制備的富鉀礦物基土壤修復(fù)材料和用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810332639.8
• 申請(qǐng)日: 2018-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108383654A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向玲;賴(lài)學(xué)明;劉耀馳;鐘楚彬;王楊;曹正海
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通化海匯龍洲化工有限公司;湖南隆洲馳宇科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C05G3/04
• 分類(lèi)號(hào): C05G3/04;C09K17/08;A01C21/00;B09C1/08;C09K109/00
• 代理公司: 北京金信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 張皓;李維盈

本發(fā)明涉及一種制備富鉀礦物基土壤修復(fù)材料的方法，由該方法制備得到的富鉀礦物基土壤修復(fù)材料和用途。本發(fā)明的方法包括：將富鉀硅鋁酸鹽礦物與復(fù)合鹽混合并磨細(xì)，過(guò)篩；磨細(xì)后物料經(jīng)熱處理；將熱處理后的物料加入活化劑調(diào)節(jié)pH，進(jìn)行水熱活化處理，然后干燥得到富鉀礦物基土壤修復(fù)材料。所述富鉀礦物基土壤修復(fù)材料可用作基肥為土壤補(bǔ)充鉀、硅等營(yíng)養(yǎng)元素，增強(qiáng)土壤肥力，還可用于土壤中重金屬污染的治理和修復(fù)。該制備方法簡(jiǎn)單有效、易于操作，原料分布廣泛、簡(jiǎn)單易得，產(chǎn)品方便運(yùn)輸和儲(chǔ)存、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益良好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)及礦物材料深加工技術(shù)，具體涉及一種富鉀礦物基土壤修復(fù)材料的制備方法、由該方法制備得到的富鉀礦物基土壤修復(fù)材料和用途。

背景技術(shù)

鉀鹽是我國(guó)最為緊缺的兩種非金屬礦產(chǎn)之一，世界上95％的鉀鹽產(chǎn)品用作肥料。中國(guó)可溶性鉀鹽儲(chǔ)量低，僅占世界總儲(chǔ)量約2.2％。雖然我國(guó)近年來(lái)加大了鉀的開(kāi)發(fā)利用力度，如青海鹽湖鉀肥股份有限公司生產(chǎn)的鉀肥氯化鉀、青海中信國(guó)安科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的硫酸鉀鎂肥、新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的硫酸鉀、浙江萬(wàn)向集團(tuán)在新疆鄯善縣開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的硝酸鉀(鈉)等。但是，由于我國(guó)鉀肥主產(chǎn)基地地處青海、新疆等偏遠(yuǎn)地，高昂的鐵路運(yùn)費(fèi)成本已經(jīng)成為制約西部鉀肥行業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。鐵路運(yùn)價(jià)提高后，運(yùn)輸成本已大于進(jìn)口肥料的運(yùn)費(fèi)。自2015年3月起，鉀肥運(yùn)價(jià)調(diào)整后，每噸化肥千公里運(yùn)費(fèi)將上漲25.2元。2016 年全國(guó)資源型鉀肥產(chǎn)量578.3萬(wàn)噸(以K₂O計(jì))，與2015年相比提高1.2％，自給率也進(jìn)一步提升，基本達(dá)到60％，但是鉀肥仍需大量進(jìn)口。另一方面，我國(guó)不溶性鉀礦資源豐富、種類(lèi)繁多，已知含鉀礦物包括長(zhǎng)石、白榴石、高嶺石、云母、明礬石、海綠石、伊利石等；主要含鉀巖石有含鉀頁(yè)巖、水云母粘土巖、各類(lèi)鉀質(zhì)火山巖與侵入巖等。這些不溶性鉀礦資源幾乎遍布全國(guó)各個(gè)省、市、自治區(qū)，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，上表儲(chǔ)量達(dá)數(shù)百億噸。因此，利用不溶性富鉀礦物制備鉀肥，是保障中國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需要。

與此同時(shí)，據(jù)公開(kāi)資料顯示，鉻、銅、汞、砷、鎘等重金屬成為耕地土壤污染的主要構(gòu)成元素。全國(guó)受污染耕地1.5億畝，占18億畝耕地的8.3％，大部分為重金屬污染。另?yè)?jù)2013年 12月公布的第二次全國(guó)土地調(diào)查結(jié)果顯示，我國(guó)中重度污染耕地大體在5000萬(wàn)畝左右，這部分耕地已經(jīng)不能種植糧食。受此類(lèi)污染的重點(diǎn)區(qū)域集中在過(guò)去經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較快、工業(yè)比較發(fā)達(dá)的東中部地區(qū)，長(zhǎng)三角、珠三角和東北老工業(yè)基地。其中，珠三角地區(qū)部分城市有近40％的農(nóng)田菜地土壤重金屬污染超標(biāo)，其中10％屬于嚴(yán)重超標(biāo)。土壤重金屬治理的市場(chǎng)空間十分巨大。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)土壤修復(fù)材料的研發(fā)較為活躍，國(guó)外一些較為成熟的產(chǎn)品也進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，種類(lèi)和數(shù)量不斷增加，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也逐漸得到推廣和施用。目前已推廣使用的土壤修復(fù)材料大多存在修復(fù)周期長(zhǎng)、效果不明顯、成本高和二次污染等問(wèn)題，新型綠色、高效的修復(fù)技術(shù)及材料研發(fā)迫在眉睫。

因此利用富鉀礦物開(kāi)發(fā)制備一種既可以用于土壤增肥又可以用于土壤中重金屬污染的預(yù)防與修復(fù)的產(chǎn)品正當(dāng)其時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供了一種利用不溶性富鉀硅鋁酸鹽礦物和復(fù)合鹽為原料制備富鉀礦物基土壤修復(fù)材料的方法，由該方法制備得到的富鉀礦物基土壤修復(fù)材料和用途。所述富鉀礦物基土壤修復(fù)材料一方面可用于基肥為土壤補(bǔ)充鉀、硅等營(yíng)養(yǎng)元素，增強(qiáng)土壤肥力，另一方面可用于土壤中重金屬污染的治理和修復(fù)。該制備方法簡(jiǎn)單有效、易于操作，原料分布廣泛、簡(jiǎn)單易得，產(chǎn)品方便運(yùn)輸和儲(chǔ)存、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益良好。

本發(fā)明的富鉀礦物基土壤修復(fù)材料的制備方法包括：

步驟一：將富鉀硅鋁酸鹽礦物與復(fù)合鹽混合并磨細(xì)，過(guò)篩40～400目；磨細(xì)后物料經(jīng) 700～1750℃熱處理；

步驟二：將熱處理后的物料加入水調(diào)節(jié)料漿濃度，加入活化劑調(diào)節(jié)pH至6～12，優(yōu)選為 8～10，在溫度100～400℃下進(jìn)行水熱活化處理；

步驟三：將水熱活化后的物料干燥得到富鉀礦物基土壤修復(fù)材料。