[發明專利]一種礦業廢棄地的生態修復方法

有效

• 申請號: 202110351761.1
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112934947B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 王重慶;曹亦俊
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 吳利芳

1.一種礦業廢棄地的生態修復方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、將廢棄生物質進行破碎，將破碎的廢棄生物質進行水熱碳化，對水熱碳化產物進行固液分離，得到固態水熱碳和水熱碳液；

步驟2、將固態水熱碳加入到營養液中進行富營養化，富營養化產物進行固液分離和干燥處理，得到富營養化水熱碳；

所述營養液中的營養物質為磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、磷酸鎂、過磷酸鈣、硝酸銨或尿素中的一種或多種；

所述營養液的質量濃度為800-1600mg/L；

步驟3、將富營養化水熱碳、吸水性礦物、生物大分子、吸水劑單體、交聯劑和誘發劑混合均勻并進行聚合反應，將生成的聚合產物進行清洗、干燥和破碎，得到改良劑；

所述聚合反應為：

將富營養化水熱碳、吸水性礦物和生物大分子加入到水中，超聲處理10-30min，得到混合溶液；

將混合溶液加入到反應容器中進行攪拌，并通入氮氣20-60min；然后將混合溶液加熱到50-60℃時，加入誘發劑，反應5-15min；最后升溫到65-75℃，加入吸水劑單體和交聯劑，反應90-240min，完成聚合反應；

所述富營養化水熱碳、吸水性礦物、生物大分子、吸水劑單體、交聯劑和誘發劑進行聚合反應的添加量質量比為：50:10-30:50-100:50-80:5-15:5-10；

所述吸水劑單體包括丙烯酸、丙烯酰胺中的一種或兩種；

所述交聯劑包括N,N-亞甲基雙丙烯酰胺；

所述誘發劑包括過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中的一種或多種；

步驟4、將改良劑加入到礦業廢棄地土壤中，種植植物以進行生態修復；改良劑的質量添加量為2％-15％。

2.根據權利要求1所述的礦業廢棄地的生態修復方法，其特征在于，在所述步驟1中，所述廢棄生物質包括秸稈、木屑、果皮、甘蔗渣、椰殼、竹子、落葉和牲畜糞便中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的礦業廢棄地的生態修復方法，其特征在于，在所述步驟1中，水熱碳化時，所述破碎的廢棄生物質與水的質量比為1:1-1:5；

所述水熱碳化溫度為160-320℃，所述水熱碳化時間為60-300min。

4.根據權利要求1所述的礦業廢棄地的生態修復方法，其特征在于，在所述步驟2中，所述營養液中的營養物質為磷酸二氫鉀；所述營養液的質量濃度為1200-1600mg/L。

5.根據權利要求1所述的礦業廢棄地的生態修復方法，其特征在于，在所述步驟3中，所述吸水性礦物包括蒙脫石、膨潤土中的一種或兩種；

所述生物大分子包括羧甲基纖維素、羥已基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、天然淀粉、酸處理天然淀粉、氧化天然淀粉、酯化天然淀粉、醚化天然淀粉中的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的礦業廢棄地的生態修復方法，其特征在于，在所述步驟3中，所述吸水劑單體為丙烯酸；

所述誘發劑為過硫酸鉀。

7.根據權利要求1所述的礦業廢棄地的生態修復方法，其特征在于，在所述步驟3中，所述聚合反應為：

將富營養化水熱碳、吸水性礦物和生物大分子加入到水中，超聲處理10-20min，得到混合溶液；

將混合溶液加入到反應容器中進行攪拌，并通入氮氣35-60min；然后將混合溶液加熱到54-60℃時，加入誘發劑，反應8-15min；最后升溫到71-75℃，加入吸水劑單體和交聯劑，反應160-240min，完成聚合反應。

8.根據權利要求1所述的礦業廢棄地的生態修復方法，其特征在于，在所述步驟3中，所述富營養化水熱碳、吸水性礦物、生物大分子、吸水劑單體、交聯劑和誘發劑進行聚合反應的添加量質量比為：50:15-30:77-100:65-80:10-15:7-10。