[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

本發明涉及一種礦業廢棄地的生態修復方法，屬于礦山生態修復技術領域，解決了現有礦業廢棄地修復方法存在成本高、不可持續以及可能造成二次污染的問題。該生態修復方法包括：步驟1、將廢棄生物質進行破碎并進行水熱碳化，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，得到富營養化水熱碳；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并進行聚合反應，得到改良劑；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。本發明利用廢棄生物質制備出綠色高效的改良劑，提供了一種環境友好、可持續性的礦業廢棄地生態修復方法。

技術領域

本發明涉及礦山生態修復技術領域，具體涉及一種礦業廢棄地的生態修復方法。

背景技術

隨著社會的發展和工業化進程的加速，數量巨大多種礦物被開采。礦物開采過程中會產生大量礦業廢棄地，例如退化礦山場地和礦物加工尾礦。礦業廢棄地成因很多，包括剝離表土堆積而成、巖石碎塊和低品位礦石堆積形成、尾礦堆積形成、受采礦影響而無法利用開發的土地等。礦山開采造成生態破壞的關鍵是土地退化，即廢棄地土壤理化性質變壞、養分丟失及土壤中有毒有害物質的增加。場地改良是礦業廢棄地修復的重要環節。

礦業廢棄地修復的措施包括：①異地取土措施，在不破壞異地土壤的前提下，移取異地土壤到廢棄地，在土壤上種植植物，通過植物生長對受損場地進行生態修復；②場地增肥改良措施，添加有效物質，使場地土壤的物理化學性質得到改良，促進植物生長，縮短植被演替過程，加快礦業廢棄地的生態重建。

需要說明的是，上述第一種措施成本相對較高，并且需要大量的優質土壤，并且土壤移置后如果沒有得到良好的生態修復，可能造成優質土壤的退化或污染。第二種措施一般通過添加一些化學養分，存在成本高、不可持續以及可能的二次污染等問題。因此，開發綠色環保的生態修復方法，對礦業廢棄地的生態重建和環境修復具有重要意義，也是目前亟待解決的問題。

生物碳是一種生物質碳化得到多孔、富碳的固體材料，作為改良劑具有改善土壤、提高作物產量的效果。然而，生物碳自身的養分含量有限，并且并沒有顯著的保水效果，應用于礦山場地修復，例如礦業廢棄地，具有很大局限性。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種生態修復方法，用以解決現有礦業廢棄地修復方法存在成本高、不可持續以及可能的二次污染等問題。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種礦業廢棄地的生態修復方法，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，將富營養產物進行固液分離和干燥處理，得到富營養化水熱碳；

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、交聯劑和誘發劑充分混合并進行聚合反應，將生成的聚合產物進行清洗、干燥和破碎，得到改良劑；

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。

進一步地，在步驟1中，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。

進一步地，在步驟1中，破碎后的廢棄生物質的粒徑小于0.074mm。

進一步地，在步驟1中，水熱碳化時，破碎的廢棄生物質與水的質量比為1:1-1:5；

水熱碳化溫度為160-320℃，水熱碳化時間為60-300min；

進一步地，在步驟1中，水熱碳液進行循環利用。