[发明专利]用于矿业复垦的表层土壤

说明书

技术领域

本发明涉及土地复垦技术，具体地说是一种涉及矿山废弃土地复垦中表层土的替代材料。

背景技术

矿业生产在促进经济发展的同时也对土地和环境造成了极大地破坏，尤其是在矿石开采过程中产生的大量剥离土及选矿时产生的大量尾矿砂，不仅侵占了大量的土地资源，而且由于二者均不具备土壤活性和肥力，从而导致土壤贫瘠，不利于植物生长。而目前采用的工程复垦和生物复垦两类常用复垦方法虽然对矿山废弃土地的复垦和矿区生态平衡的恢复具有一定的作用，但仍然存在或植物成活率低，或客土来源不易，或成本过高等缺陷。此外，城市生活污水处理中产生的大量剩余污泥虽然含有大量有机物及能够促进农作物生长的氮、磷、钾及其它微量元素，是一种天然有机肥，但若处置不当，会对环境造成二次污染。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种原材料来源广、生产工艺简单、产品成本低廉、可变废为宝的用于矿业复垦的表层土壤。

本发明由剥离土、尾矿砂和剩余污泥组成，各组分的重量百分比为剥离土75％-80％、尾矿砂15％-20％、剩余污泥1％-10％。

上述各组分的最佳重量百分比为剥离土78.5％、尾矿砂18.5％、剩余污泥3％。

所说剥离土和尾矿砂为铁矿开采中的剥离土和尾矿砂，所说剩余污泥为城市生活污水处理厂的剩余污泥。

本发明将矿业生产中的废弃物剥离土和尾矿砂与城市生活污水处理中的剩余污泥混合制成具有一定养分和活性、利于先锋植物落地生长的表层土壤，从而变废为宝，不仅能从根本上解决矿业复垦中的土壤缺乏问题，而且原材料来源广、生产工艺简单、产品成本低廉，具有较好的环境效益和社会效益。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明。

实施例1：分别从铁矿排土场和尾矿坝取粒径为0.1-20mm的剥离土和粒径为0.01-0.1mm的尾矿砂，从城市生活污水厂取PH值为7.0-8.0的剩余污泥，其中，剥离土的主成分黄综壤含少量白云石和石灰石，尾矿砂的主成分二氧化硅含少量白云石和石灰石颗粒，剩余污泥的主成分一般含氮4％、磷1.4％、钾0.9％和有机质30％，其制作方法为：

1、将含水量80％左右的剩余污泥脱水至含水量50％左右，送至发酵箱进行好氧发酵，通风量100L/h，通风时间每天3次、每次0.5小时，控制发酵温度小于65℃，发酵时间30-40天，发酵产物送至滚筒干燥机干燥至含水量10％以下，破碎并过60-80目筛，过筛后的发酵产物即为处理过的剩余污泥；

2、将剥离土和尾矿砂自然风干，剥离土去大块、过5mm筛；

3、将处理过的剩余污泥与过筛后的剥离土和尾矿砂按比例混合，送至KJ2型搅拌机搅拌均匀，出口料即为本发明的表层土壤，其中，各组分的混合比例按重量百分比为剥离土75％、尾矿砂15％、剩余污泥10％。

实施例2：各组分的混合比例按重量百分比为剥离土75％、尾矿砂20％、剩余污泥5％，其它同实施例1。

实施例3：各组分的混合比例按重量百分比为剥离土80％、尾矿砂15％、剩余污泥5％，其它同实施例1。

实施例4：各组分的混合比例按重量百分比为剥离土78.5％、尾矿砂18.5％、剩余污泥3％，其它同实施例1。

本发明的表层土壤进行盆栽植物试验显示，由于剥离土的颗粒大、易板结，单独用作表层土壤不利于植物生长，将剥离土、尾矿砂和剩余污泥进行混合，尾矿砂可起到调节土壤粒度、预防土壤板结的作用，剩余污泥起到增加土壤养分和调节有机质的作用，从促进植物生长、处置剩余污泥和利用剥离土和尾矿砂的角度讲，按重量百分比为剥离土78.5％、尾矿砂18.5％、剩余污泥3％系最佳配比。

本发明的表层土壤的常规使用方法：

1、用于矿业废弃地穴植法和条植法林业复垦

对矿业废弃地进行土地整理，用于林业复垦地面坡度小于25℃；在已平整好的土地上挖坑或种植沟，坑穴或种植沟大小，按种植苗粗细、高矮以及林业种植标准决定；在坑底或沟底先铺设10cm厚的表层土壤，将种植苗植入坑内或沟内，四周填加表层土壤高至土地表面、压实并按常规浇水。

2、用于矿业废弃地客土法农业复垦

对矿业废弃地进行土地整理，用于农业复垦地面坡度小于5℃；在已平整好的土地上，将表层土壤覆土大于20cm，构成废弃地复垦耕层土壤，将经济作物的种子抛撒在耕层土壤上，按常规农业耕作浇水管理。

3、用于矿业废弃地种植草本植物绿化

对矿业废弃地进行土地整理，地面坡度小于25℃；将草本植物的种子混合于表层土壤，100kg表层土壤混合0.1kg草本植物的种子，搅拌均匀；在已整理好的废弃地上，均匀抛洒含草本植物种子的表层土壤，按常规农业耕作浇水管理。