[发明专利]一种富钾矿物基土壤修复材料的制备方法、由该方法制备的富钾矿物基土壤修复材料和用途

说明书

本发明涉及一种制备富钾矿物基土壤修复材料的方法，由该方法制备得到的富钾矿物基土壤修复材料和用途。本发明的方法包括：将富钾硅铝酸盐矿物与复合盐混合并磨细，过筛；磨细后物料经热处理；将热处理后的物料加入活化剂调节pH，进行水热活化处理，然后干燥得到富钾矿物基土壤修复材料。所述富钾矿物基土壤修复材料可用作基肥为土壤补充钾、硅等营养元素，增强土壤肥力，还可用于土壤中重金属污染的治理和修复。该制备方法简单有效、易于操作，原料分布广泛、简单易得，产品方便运输和储存、经济和环境效益良好。

技术领域

本发明涉及重金属污染土壤修复技术及矿物材料深加工技术，具体涉及一种富钾矿物基土壤修复材料的制备方法、由该方法制备得到的富钾矿物基土壤修复材料和用途。

背景技术

钾盐是我国最为紧缺的两种非金属矿产之一，世界上95％的钾盐产品用作肥料。中国可溶性钾盐储量低，仅占世界总储量约2.2％。虽然我国近年来加大了钾的开发利用力度，如青海盐湖钾肥股份有限公司生产的钾肥氯化钾、青海中信国安科技发展有限公司生产的硫酸钾镁肥、新疆罗布泊钾盐有限责任公司开发生产的硫酸钾、浙江万向集团在新疆鄯善县开发生产的硝酸钾(钠)等。但是，由于我国钾肥主产基地地处青海、新疆等偏远地，高昂的铁路运费成本已经成为制约西部钾肥行业发展的主要瓶颈。铁路运价提高后，运输成本已大于进口肥料的运费。自2015年3月起，钾肥运价调整后，每吨化肥千公里运费将上涨25.2元。2016 年全国资源型钾肥产量578.3万吨(以K₂O计)，与2015年相比提高1.2％，自给率也进一步提升，基本达到60％，但是钾肥仍需大量进口。另一方面，我国不溶性钾矿资源丰富、种类繁多，已知含钾矿物包括长石、白榴石、高岭石、云母、明矾石、海绿石、伊利石等；主要含钾岩石有含钾页岩、水云母粘土岩、各类钾质火山岩与侵入岩等。这些不溶性钾矿资源几乎遍布全国各个省、市、自治区，据资料统计，上表储量达数百亿吨。因此，利用不溶性富钾矿物制备钾肥，是保障中国农业可持续发展的战略需要。

与此同时，据公开资料显示，铬、铜、汞、砷、镉等重金属成为耕地土壤污染的主要构成元素。全国受污染耕地1.5亿亩，占18亿亩耕地的8.3％，大部分为重金属污染。另据2013年 12月公布的第二次全国土地调查结果显示，我国中重度污染耕地大体在5000万亩左右，这部分耕地已经不能种植粮食。受此类污染的重点区域集中在过去经济发展比较快、工业比较发达的东中部地区，长三角、珠三角和东北老工业基地。其中，珠三角地区部分城市有近40％的农田菜地土壤重金属污染超标，其中10％属于严重超标。土壤重金属治理的市场空间十分巨大。近年来，国内企业对土壤修复材料的研发较为活跃，国外一些较为成熟的产品也进入国内市场，种类和数量不断增加，在农业生产中也逐渐得到推广和施用。目前已推广使用的土壤修复材料大多存在修复周期长、效果不明显、成本高和二次污染等问题，新型绿色、高效的修复技术及材料研发迫在眉睫。

因此利用富钾矿物开发制备一种既可以用于土壤增肥又可以用于土壤中重金属污染的预防与修复的产品正当其时。

发明内容

本发明的目的是提供了一种利用不溶性富钾硅铝酸盐矿物和复合盐为原料制备富钾矿物基土壤修复材料的方法，由该方法制备得到的富钾矿物基土壤修复材料和用途。所述富钾矿物基土壤修复材料一方面可用于基肥为土壤补充钾、硅等营养元素，增强土壤肥力，另一方面可用于土壤中重金属污染的治理和修复。该制备方法简单有效、易于操作，原料分布广泛、简单易得，产品方便运输和储存、经济和环境效益良好。

本发明的富钾矿物基土壤修复材料的制备方法包括：

步骤一：将富钾硅铝酸盐矿物与复合盐混合并磨细，过筛40～400目；磨细后物料经 700～1750℃热处理；

步骤二：将热处理后的物料加入水调节料浆浓度，加入活化剂调节pH至6～12，优选为 8～10，在温度100～400℃下进行水热活化处理；

步骤三：将水热活化后的物料干燥得到富钾矿物基土壤修复材料。