[发明专利]一种用于露天煤矿表土替代材料的改良剂制备及使用方法

说明书

本发明涉及一种用于露天煤矿表土替代材料的改良剂制备及使用方法，使用H₂O₂溶液对碳质泥岩进行常温浸泡离心，获得黄腐酸一次浸提液和一次离心固体，将一次离心固体加入混合酸溶液搅拌离心，获得黄腐酸二次浸提液和二次离心固体；将黄腐酸一次浸提液与黄腐酸二次浸提液混合浓缩得到黄腐酸浓缩液；所述黄腐酸浓缩液中添加木醋液和竹醋液，得到改良剂液体组分；将二次离心固体行风干研磨，与农产品废弃物，磷石膏粉混合，加入土壤微生物菌，获得改良剂固体组分；所述改良剂固体组分用量为50‑200 kg/亩，改良剂液体组分用量为50‑200kg/亩；本方法采用碳质泥岩作为原料并对其进行氧化酸化处理，有效并同时解决表土替代材料pH值、有机质等问题，使表土替代材料快速适应植物生长。

技术领域

本发明涉及矿区排土场植被重建领域，具体是涉及一种用于露天煤矿表土替代材料的改良剂制备及使用方法。

技术背景

露天煤矿开采过程中需要剥离煤层上方全部岩层及土层，剥离物的堆砌造成需要复垦的地标表面积增大，土壤结构和养分是实现矿区土地复垦与生态重建的关键因素，表土替代材料为植物生长提供了立地条件，但表土替代材料不同于表土，其氮素缺乏、有机质含量低、pH值偏高、容重大、孔隙度小等问题，未经改良的表土替代材料在应用过程中往往会出现土壤板结，盐碱化严重等问题，种植的植物因根系缺氧导致根系活力下降，易出现弱苗病苗、缺素黄化等现象，严重影响土地复垦效果，阻碍了绿色矿山推进过程，因此对表土替代材料进行改良是实现矿区可持续发展的关键之一。

表土替代材料的研究尚处于探索阶段，对其改良剂的研究成果与成熟的产品更是鲜有报道，在现有技术中所记载的均为土壤改良剂，主要用于改善土壤某一方面的不足，且主要应用于农田、果园、蔬菜大棚等领域，待复垦的矿区土地环境复杂程度远远大于农田，针对矿区土地复垦工作中对表土替代材料的改良剂尚未发现。

发明内容

为了弥补上述现有技术的不足，本发明的目的是提出一种用于露天煤矿表土替代材料的改良剂制备及使用方法，采用碳质泥岩作为原料并对其进行氧化酸化处理，提取并富集其中的黄腐酸、棕腐酸等腐殖酸，提高表土替代材料中有机碳含量，解决表土替代材料pH值偏高、有机质缺失以及微生物数量及活性差等问题，使表土替代材料快速提供适合植物生长的立地条件。

本改良剂的使用可以全面提高表土替代材料中氮、磷等大量元素含量，镁、锌、铁、锰等植物生长所必需的微量元素，提高腐殖酸含量，降低表土替代材料容重，促进团聚体形成，降低表土替代材料pH，提高表土替代材料中微生物水平，改善土壤微环境，从养分供应、物理性状及微生物全方面对表土替代材料起到改良作用，加速表土替代材料的熟化进程。

本发明提出了一种用于露天煤矿表土替代材料的改良剂制备方法，其技术要点包括以下步骤：

（1）备料

筛选粒径小于1cm的碳质泥岩；

（2）浸泡

使用质量浓度为10-20%的H₂O₂溶液对上述碳质泥岩进行常温浸泡处理，所述碳质泥岩与H₂O₂溶液固液质量比为1:2.5-1:2.7，浸泡2-4小时后进行离心分离，获得黄腐酸一次浸提液和一次离心固体；

（3）酸化

所述离心后的一次离心固体加入相同质量的混合酸溶液，在50-70℃环境下搅拌20-40min后进行离心分离，获得黄腐酸二次浸提液和二次离心固体；

所述混合酸溶液包括硝酸（质量浓度为10-20%）、盐酸（质量浓度为4-8%）、乙二胺四乙酸EDTA（质量浓度为4-8%）、草酸铵（质量浓度为0.05-0.2%）、草酸铁钾（质量浓度为0.05-0.2%）；

（4）混合浓缩