[发明专利]一种将重金属尾矿渣改造为可生长植物的土壤的方法

说明书

一种将重金属尾矿渣改造为可生长植物的土壤的方法，收集重金属尾矿库表面的废渣，将废渣、木屑、有机肥混合，得材料A；将研磨后的粘土、生物质发电厂灰渣与MgO、CaO混合，得材料B；将丙烯酸、水、氢氧化钠溶液、过硫酸铵、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、蒙脱土混合，反应，烘干，得材料C；材料D为聚丙烯酰胺；将尿素、磷酸二铵混合后溶于水中得材料E。将材料A旋耕入尾矿库表面内熟化后，将材料B、C、D均匀撒施后旋耕入尾矿库表面内，浇水反应后，在改良的重金属尾矿库表层种植植物，再喷淋材料E，使难以生长植物的重金属尾矿库表面生长出茂盛的植物。本发明同时实现了钝化尾矿重金属、保持水土、恢复矿山植被、改善生态环境的目的。

技术领域

本发明涉及一种用于重金属尾矿库表面植被恢复的方法，属于土壤改良与矿山生态修复技术领域。更进一步，属于一种将有效态重金属含量高、水土流失严重，难以生长植被的重金属尾矿渣改造为可以很好生长植被的抗侵蚀沃土层的技术。具体是一种将重金属尾矿渣改造为可生长植物的土壤的方法。

背景技术

金属矿选矿后形成的尾矿渣仍含有一定的重金属，虽然失去了选矿价值，但作为土壤其重金属浓度仍然很高。另外由于其为矿石研磨而成，砂性大，粘粒含量低，营养元素缺乏，物理结构松散。这些缺点使尾矿库表面极易产生水土流失，且浸出液中重金属(如Pb、Zn、Cu、Cd、As、Ni等)含量高，难以生长植被，并且由于雨水冲刷而产生含有高浓度重金属的渗滤液，污染尾矿库下游水体和农田，使重金属在农作物中富集，从而危害当地居民身体健康。国内外关于尾矿库的生态修复已经开展了大量研究，发达国家已经开展种植抗贫瘠的转基因植物、添加纳米修复材料等技术来恢复尾矿库表面的植被，但已有技术大都难以同时解决尾矿渣浸出液重金属含量高、水土流失及植被难以生长的问题。

发明人检索到以下相关专利文献：CN109722251A公开了一种利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其工艺步骤：利用磨机将粘土、生物质电厂灰渣和生物炭分别研磨；将研磨后的粘土、生物质电厂灰渣和生物炭以及腐植酸和聚丙烯酰胺干粉混合，产物为材料A；收集矿砂堆顶部的尾砂，将尾砂与材料A混合，然后利用磨机研磨，产物为材料B；将材料B平铺在经过平整的尾砂堆的表面或将尾砂充填进挖好的树坑底部和四壁，将氧化钙和硫酸钾加入水中，配制成溶液为材料C；将硫酸钾加入水中，制得材料D；将材料C或D喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面；待材料B湿度降到可耕作程度后，施加适量的有机肥，旋耕后即可进行耕种。CN104529668A公开了一种金属矿山土壤改良剂及利用改良剂的矿山生态修复方法，改良剂成分包括禽畜类粪便、蘑菇渣、作物秸秆、酒糟、中药渣。将改良剂与表层土壤混合均匀，平衡1～3个月可用以改良矿山土壤，进一步种植植被，可恢复生态。CN104987260A公开了一种铅锌尾矿库的生态恢复基质，基质包括：尾矿库尾砂、有机物、尾砂调节剂；其中，有机物包括城市河道底泥20-33份、矿化垃圾25-40份、农作废弃物33-50份；尾砂调节剂包括保水剂28.6-40份、黏合剂16.7-28.6份、螯合剂40-50份；所述尾矿库尾砂为铅锌尾矿库表面风干后形成的沉积物；本发明通过生态恢复技术实现铅锌尾矿库的快速生态恢复。CN105061001A公开了一种酸性铜尾矿基质改良剂、改良基质及其制备方法和应用，所述改良剂组分包括膨润土、稻壳、污泥、煤渣和动物粪便。该改良剂的主要作用是调节尾矿地区植物生长层的酸碱平衡、养分及有机质供应以及质地改良，作为优质价廉的基质改良材料，应用于酸性矿山治理及植被恢复，能够针对性的有效解决铜尾矿植被恢复过程当中植物生长基质匮乏问题。

金属尾矿废渣不能生长植被的原因有多种因素，已有专利申请技术往往只考虑到废渣中有机质和养分缺乏，过于贫瘠(因素一)；缺乏粘粒结构，易漏水，易板结(因素二)；没有考虑到废渣中重金属含量高，毒性大(因素三)。因受高浓度的有毒重金属胁迫，亦可导致修复后尾矿表面仍然难以恢复植被。CN109722251A所公开的利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，是将研磨的粘土、生物质电厂灰渣、生物炭与腐植酸、聚丙烯酰胺干粉混合后得改良材料，再与尾砂混合，喷洒氧化钙和硫酸钾溶液，施加适量的有机肥来构建沃土层，考虑了上述三种因素。但该专利申请技术只应用于离子型稀土浸矿尾砂。