[发明专利]一种用于菱镁矿粉尘污染土壤修复的调理剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤调理剂，具体地说是一种用于菱镁矿粉尘污染土壤修复的调理剂及其制备方法。

背景技术

我国菱镁矿资源丰富、质地优良，是优势矿产之一，在世界上占有重要的地位。全国共探明菱镁矿矿区27个，保有菱镁矿储量30.01亿吨，其中A+B+C级储量13.12亿吨，占总储量的43.72％。据美国矿业局(MineralCommodity Summaries，1996)报道，全世界菱镁矿储量为25亿吨，储量基础34亿吨，资源量约为120亿吨。

由于菱镁矿开采锻烧过程中产生大量粉尘(主要成分是MgO)。粉尘沉降到地面后，土壤受到严重污染，导致大面积作物减产甚至弃耕荒芜。据报道，辽宁省岫岩县共有577个大小镁砂炉窑，全县镁砂炉窑未经任何处理直接向外年排放废气16.6亿立方米，年排放烟尘5470吨，年排放工业粉尘17.9吨，污染及破坏土地2.5万亩。在辽宁省岫岩县偏岭矿区，每天从早到晚都笼罩在浓浓的黑色烟尘之中，阴天时能见度不足50米，形成了一个长达5公里的污染带，大片的山林枯死，土壤被厚厚的烟尘灰覆盖，粮田产量大面积减产，农民不得不弃农经商；偏岭绒山羊曾是国家绒山羊重点养殖基地，由于严重的环境污染，偏岭绒山羊因毛色变黑而无人问津，养羊户只好忍痛放下羊鞭，把羊低价卖给外地。据不完全统计，辽宁省全省因菱镁矿生产造成的粉尘污染、破坏性板结田地490平方公里，山地290平方公里，造成农田绝产和减产面积占辽宁省全省耕地总面积的7％左右。我国其他菱镁矿矿区与辽宁省矿区的情况大致相同。菱镁矿生产给农牧业和生态环境带来的严重破坏，给矿区农村经济造成的严重损失。

在受到菱镁矿粉尘严重污染后，土壤pH值显著升高，土壤一般呈碱性甚至是强碱性，土壤水溶性钙离子镁离子严重失调，土壤有效氮、磷、钾含量大幅度降低，土壤容重显著增加，表层土体严重板结，土壤中水分通透性降低、植物生长发育受到严重影响，土地生产力急剧下降。

我国有丰富的褐煤资源，储量大约为1431亿吨，在我国煤炭总量中占17％以上。以内蒙古东北部与东北三省相邻地区的褐煤储量为最多，达468.7亿吨，褐煤是一种优质的酸性有机物料。磷石膏是磷化工的废弃物，年产30万吨磷铵需150万吨五氧化二磷，而每生产1吨五氧化二磷就会产生5吨磷石膏，磷石膏处理不当还将对地表和地下水造成污染，对生态环境造成很大危害，而用磷石膏改良菱镁矿粉尘污染土壤，具有较好的效果。

针对菱镁矿粉尘沉降到地面后对土壤造成的污染，除加强烟尘排放控制以外，对已污染土壤进行技术修改是实现矿区可持续发展的一种重要措施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、原料充足、成本低廉、改良效果明显的用于镁矿粉尘污染土壤修复的调理剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：按重量百分比计，调理剂成分为：褐煤40-50％，磷石膏40-50％，稀硫酸0.5-1.5％，尿素3-5％，硫酸钾3-5％和硫酸锌0.5-1.5％。

所述稀硫酸为稀释成浓度为5-6％的工业用浓硫酸，工业用浓硫酸其硫酸含量95-98％，密度1.83-1.84摩尔浓度17.8-18.4摩尔/升。所述尿素含氮量45.5-46.5％；硫酸钾含氧化钾48-52％；所述磷石膏为生产五氧化二磷的废弃物。

调理剂的制备方法：按重量百分比计，将褐煤40-50％和磷石膏40-50％褐煤磷石膏混合均匀，而后分4-5次加入稀硫酸0.5-1.5％混合均匀，风干后加入尿素3-5％、硫酸钾3-5％和硫酸锌0.5-1.5％混合后，以40-60目筛分，即制成土壤调理剂。

所述稀硫酸为稀释成浓度为5-6％的工业用浓硫酸，工业用浓硫酸其硫酸含量95-98％，密度1.83-1.84摩尔浓度17.8-18.4摩尔/升。所述加入稀硫酸时用玻璃棒搅拌，并缓慢加入。

本发明具有如下优点：

1.本发明工艺简单，容易实施，不仅适合工厂化生产，也适合个体业户生产。

2.本发明原料充足，价格低廉，并且可将磷石膏等工业废弃物资源化利用，从而保护生态环境。在主要原料中，每吨褐煤的市场价格为100元左右，质量较好的磷石膏每吨市场价格仅为20元。