[发明专利]一种低品位镍矿的植物采镍方法

说明书

本发明提供了一种低品位镍矿的植物采镍方法，首先配制一种包含泡囊假单胞菌菌液的土壤改良剂，所述泡囊假单胞菌菌液吸附于阿拉伯基水凝胶中；然后根据选取的低品位蛇纹岩土壤条件，确定土壤改良剂中各成分含量；将混合均匀的土壤改良剂施用到土壤穴中，然后植入镍富集植物，对其进行日常种植管理和定期采样检测，最后收割，提取植物中的镍，从而实现低品位蛇纹岩土壤中镍的高效富集和提取。本发明通过将泡囊假单胞菌菌液吸附于阿拉伯基水凝胶中，为其生存提供适宜的条件，并减少流失和浪费，从而提高泡囊假单胞菌的促进效果；此外，阿拉伯基水凝胶具有良好的保水性，还能对N、P、K等进行吸附和控制释放，防止养分流失。

技术领域

本发明属于植物采矿技术领域，尤其涉及一种低品位镍矿的植物采镍方法。

背景技术

国际采矿及金属协会(ICMM)发布数据显示，随着高品位矿床的逐渐枯竭，采矿业将从少量高品位矿床转移到大量的低品位矿床。针对镍资源，随着高品位硫化镍矿资源的逐步减少，镍矿的开采已经转向低品位的红土镍矿。目前，充分利用具有高镍、低肥力、高镁低钙等特征的蛇纹岩土壤或生态环境风险较高的高镍污染农业土壤，通过种植和收割镍超富集植物进而提炼镍金属或镍产品，实现低品位红土镍矿的开采以及镍污染土壤修复过程中的镍金属资源化已逐渐受到一些专家学者的重视。在一定意义上，植物采矿不仅可以绿色有效地开采低品位矿产资源以及治理土壤金属污染，同时其经济效益与金属的价格直接相关，当金属的价格足够高时植物采矿具有更广阔的应用前景。日前，世界范围内植物采矿主要应用于植物采镍和极小范围的植物采金。

植物采矿是指在低品位的金属矿区或金属严重污染的土壤上种植金属超富集植物，利用植物将金属从地下吸收并转运到植物的地上部分，待收割后将金属从植物生物质中回收利用的一种绿色清洁的采矿技术。因此植物采矿包含两个过程:①旨在获得更多富含金属的植物生物质的农业过程；②湿法冶金法等方法从植物生物质中制取金属或金属产品。其中，超富集植物的选择是植物采矿成功的关键因素。镍超富集植物是指能够超量吸收镍并将其运移到地上部的植物，且其具有极端镍耐受性，在富含镍的土壤上能正常生长，不会出现镍毒害现象。

法国洛林大学的Jean－Louis Morel团队(BANI A等，International Journal ofPhytoremediationtion，2015，15(2):117－127)在阿尔巴尼亚、法国等地中海气候区开展植物采矿的实验。通过长达5年的田间大规模实验，发现A.murale的富集能力最强，其叶片能够富集w＝2％的镍，并探讨了农艺管理措施优化以及最佳收获时期等，其镍的植物提取量可达到105kg·hm^-2(MYM 1000hm^-2)。中山大学仇荣亮(仇荣亮等，中国环境科学，2008,28(11)：1026～1031)在云南和广东成功地开展了镍污染土壤的植物修复和植物采矿野外实践，发现A.murale品系在中国有良好的适应性，同时可通过调节土壤PH值(5.00～6.85)，显著影响地上部Ni浓度。申请号为CN200510034858.0的发明专利公开了一种利用泡囊假单胞菌促进植物修复土壤镍污染的方法，通过将泡囊假单胞菌接种到修复土壤的植物根部，建立根际细菌与植物的共生关系，利用泡囊假单胞菌具有分泌载铁体和降低植物体内乙烯水平以及能利用1-氨基环丙烷-1-羧酸作为唯一氮源的特点，在不影响植物地上部分的重金属镍含量的前提下，提高植物生长速度和增大植物生物量，进而提高了植物对重金属镍的富集效果。然而该发明直接将泡囊假单胞菌菌液施用到土壤中，一方面容易造成菌液大量流失浪费，另一方面菌液在镍污染土壤中，很容易受到土壤中有害成分的影响，抑制其活性，降低其效果。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种低品位镍矿的植物采镍方法，首先配制一种包含泡囊假单胞菌菌液的土壤改良剂，所述泡囊假单胞菌菌液吸附于阿拉伯基水凝胶中；然后根据选取的低品位蛇纹岩土壤条件，确定土壤改良剂中各成分含量；将混合均匀的土壤改良剂施用到土壤穴中，然后植入镍富集植物，对其进行日常种植管理和定期采样检测，最后收割，提取植物中的镍，从而实现低品位蛇纹岩土壤中镍的高效富集和提取。