[发明专利]一种利用赤泥作为主要材料治理酸性含金属硫化物矿山土壤的方法

说明书

本发明公开了一种利用赤泥作为主要材料治理酸性含金属硫化物矿山土壤的方法。测定含金属硫化物矿山土壤的水溶性酸度、非水溶性酸度和潜在酸度，土壤总实际酸度为土壤水溶性酸度与土壤的非水溶性酸度之和；测定赤泥水提液的碱度和总碱度。本发明的治理方式具有更快的治理速度，更适宜草本植物的生长，且本专利在治理过程中添加了更多的赤泥，对赤泥这种固体废物起到更高效的利用效果。本发明改善的治理剂配方能够更有效的防止土壤反酸化，从而更利于植被的生长。

技术领域：

本发明属于土壤治理领域，具体涉及一种利用赤泥作为主要材料治理酸性含金属硫化物矿山土壤的方法。

背景技术：

金属和煤碳开采时常引起土壤酸化。这主要是由于地层中金属硫化物特别是黄铁矿氧化所造成。这一过程可导致重金属向环境释放，破坏矿区及周围地区的生态系统，对人群健康造成危害。因此，控制矿山土壤酸化对减轻采矿活动对环境的负面影响极为重要。对含金属硫化物的矿山土壤施用酸中和剂，可提升土壤pH值，降低金属硫化矿物氧化细菌的活性，从而抑制金属硫化物氧化产酸。添加石灰是中和土壤酸性的常用方法。但是，由于石灰具有一定的水溶性，无法在土壤中长期驻留。因此，单独施用石灰无法达到长期控制金属硫化物氧化产酸的效果。

赤泥是生产氧化铝过程所产生的具腐蚀性废渣，呈强碱性反应(pH值通常大于11)。赤泥含有快速和缓速反应碱性组分。快速反应碱性组分包括氢氧化钠和四羟基合铝酸钠等。拜尔法赤泥的缓速反应碱性组分为非水溶性羟基氧化铝和氧化铁胶体。对于烧结法赤泥，除羟基氧化铝和氧化铁胶体外，其还含水溶性较低的缓速反应碱性组分如碳酸钙和铝酸钙。这些缓速反应碱性组分可驻留在土壤中，消耗不断氧化的金属硫化物所产生的氢离子(H+)，使土壤保持中性至弱碱性状态。同时，它们也具有吸附重金属的能力，可阻止其向环境释放。因此，利用烧结法赤泥或拜尔法赤泥加粉末状石灰石可有效处理含金属硫化矿物土壤。

由于土壤条件恶劣，植物很难在酸性矿山土壤上生长。因此，酸性矿山土壤分布区通常水土流失严重。改良酸性土壤有利植被恢复，不但可有效控制水土流失，而且可通过土壤有机质累积和植物根系体系的构建而形成表土耗氧层，限制土壤孔隙中的氧气量，抑制金属硫化矿物氧化。矿山土壤通常比较贫瘠，缺乏植物生产所需的营养元素。因此，提高土壤肥力是治理酸性含金属硫化物矿山土壤的重要一环。针对不同酸性矿山土壤的特点，施用合适的肥料和选择适合在酸性矿山土壤上生长的植物品种，是亟待解决的问题。

发明内容：

本发明的目的是提供能够更快的治理，更有效的防止土壤反酸化，从而更利于植被的生长的利用赤泥作为主要材料治理酸性含金属硫化物矿山土壤的方法。

本发明的利用赤泥作为主要材料治理酸性含金属硫化物矿山土壤的方法，包括以下步骤：

原料：拜尔烧结联合法赤泥或拜耳法赤泥

测定含金属硫化物矿山土壤的水溶性酸度、非水溶性酸度和潜在酸度，土壤总实际酸度为土壤水溶性酸度与土壤的非水溶性酸度之和；

测定赤泥水提液的碱度和总碱度；

按重量份计，

I、每10份土壤所需的赤泥添加份数为：土壤总实际酸度/赤泥总碱度×10；

II、每10份土壤所需的额外石灰石添加份数：土壤潜在酸度/石灰石总碱度×5；

当使用拜尔烧结联合法赤泥时，每10份土壤中添加I的赤泥添加份数

当使用拜耳法赤泥时，每10份土壤中添加I的赤泥添加份数+II的石灰石添加份数。

优选，还添加有城市污泥和/或沸石。

进一步优选，每10重量份土壤中添加1重量份城市污泥和0.5重量份铵饱和沸石。

所述的测定土壤的水溶性酸度的方法是：