[发明专利]一种利用反浮选磷尾矿生产的植生基材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于尾矿综合利用技术领域，涉及一种利用反浮选磷尾矿生产的植生基材及其制备方法。

背景技术

磷矿是一种重要的化工矿物原料。为了满足湿法磷酸对原料矿石的质量要求，目前我国主要通过各种选矿技术如磷矿反浮选工艺获得适合生产磷酸的磷精矿。反浮选磷矿尾矿是采用反浮选工艺富集磷之后残留的工业废渣，其主要矿物组成为：白云石、以胶磷矿形式存在的磷灰石和石英质矿物。通常每生产1吨磷精矿，产生0.44吨尾矿，每年产生约700万吨的磷尾矿。长期得不到有效处理的磷尾矿堆积如山，给环境造成了严重的污染，又是资源的一种浪费，所以处理磷尾矿己是目前磷化工研究面临的重要课题。

目前我国对尾矿综合利用研究主要集中在以下几个方面：(1)提高矿产资源回收率，特别是老尾矿的再选引起企业重视，凡具备条件的矿山企业都开始了尾矿的再选工作；(2)利用尾矿制作建筑材料；(3)尾矿充填采空区，首先对尾矿进行固化，然后用固化的尾矿充填采空区。但以上方法还不能很好地利用磷尾矿中残留的磷矿物资源。专利号为201210085910.5的中国专利文献提供了一种回收高镁质磷尾矿中磷的方法，此种方法通过将高镁质磷尾矿进行煅烧，加水制成消化液，然后通入二氧化碳反应，在PH值为6.5～8停止反应，然后回收碳化液底部的沉淀物，该沉淀物即为富磷物，以此达到回收磷的目的。但以上方法只能将磷尾矿中的磷分离出来，钙、镁、硅等矿物在消化废液中没有有效利用，并且会造成二次污染，而且此方法需要消耗大量水资源。

植生基材技术是应用于边坡生态防护工程中的一种新型技术，是由我国广大学者和工程人员在吸取国外研究成果和工程经验的基础上，针对我国岩质边坡地区开发出来的一种适应性较强的边坡植被恢复技术。该技术将胶结材料、植生基材、添加剂与植物种子均匀混合喷射到边坡坡面，形成植物生长的基层，发挥其对边坡防护与绿化的功能。

传统的植生基材为植生型多孔混凝土表面上的一薄层栽培介质和孔隙内的填充材料，一般由草炭土、普通土壤按比例拌和而成，营养成分与施播的种子置于此介质中，成为利于植物种子萌芽生长的初始环境，孔隙内蓄容的水分和养料，利于苗根须通过并扎根至混凝土底下适于植物生长的边坡土壤中，然而铺设多孔混凝土的成本高，施工困难。而且植生基材中加入水泥会使基材自身的碱度上升，不利于大部分植物的生长。研究开发新型植生基材是非常有意义的课题。

因为磷尾矿是一种瘠性尾矿，被雨水冲刷后易流失，而且其中磷元素很难在自然条件下分解出来被植物所吸收，因此至今未见利用磷尾矿制备植生基材的相关研究报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种利用反浮选磷尾矿生产的植生基材及其制备方法，该方法不仅能够实现反浮选磷尾矿的废物利用，而且充分其中所含的植物生长所必需的磷元素，制备出利于大部分植物生长的植生基材。

本发明植生基材的技术方案是：

该植生基材用于岩质边坡上，其包括活性磷尾矿、土壤和水，其中活性磷尾矿由反浮选磷尾矿煅烧制得，活性磷尾矿与土壤的质量比为1：3～3:1，水的质量为活性磷尾矿和土壤总量的20～25％，所述活性磷尾矿、土壤和水搅拌均匀后再陈腐，并喷射在岩质边坡上得到植生基材。

优选的是，所述土壤为园林种植土和腐殖土的混合物，其中园林土与腐殖土的质量比为4:1。本发明对于土壤的选择并无严苛的限制，但优选为保水性能好，肥性高的土壤，在实际生产中土壤可以就地取材。

优选的是，所述土壤的粒度范围为1～3mm。这样的土壤不会板结，更易与活性选磷尾矿混合。

为了提高植生基材中活性磷尾矿中磷的活性以及植生基材前期的抗冲刷强度，上述植生基材中所述活性磷尾矿优选在800～1200℃煅烧加工后的反浮选磷尾矿，煅烧后将其筛分，取粒径≥50目部分作为活性磷尾矿使用。在800～1200摄氏度下进行煅烧都可以让反浮选磷尾矿转化为活性磷尾矿，煅烧时间一般不低于1小时，若煅烧温度很高，达1100℃以上，煅烧时间可以适当减少，但不能低于0.5小时。

进一步地，所述植生基材还包括硅灰或硅藻土或两者按任意配比的混合物，硅灰或硅藻土或两者按任意配比的混合物的添加质量≤活性磷尾矿质量的15％。硅灰可增加活性磷尾矿的活性。

进一步地，所述植生基材还包括活化剂，活化剂为无水硫酸钠、铝酸钠、水玻璃中的一种或多种按任意配比的混合物，活化剂的添加质量≤硅灰质量的5％。活化剂可促进活性磷尾矿中氧化钙与二氧化硅的反应，并降低植生基材的pH值。