[发明专利]一种基于铁循环调控的定向腐殖化强化造土及制法和应用

说明书

一种基于铁循环调控的定向腐殖化强化造土，通过下述方法得到：1)将有机分子酸和赤泥按质量比搅拌均匀，使有机分子酸调控赤泥中铁矿物形成表面吸附态铁离子；2)添加糖类物质和水，搅拌后水浸湿赤泥，其中糖类物质作为腐殖化前驱体；3)装入反应釜水热，实现糖类物质和有机分子酸的耦合定向腐殖化过程。本发明还公开了其制备方法。本发明具有生态恢复功能，可应用到待生态恢复的区域。本发明具有废物资源化再利用、绿色环保和经济高效的优点。

技术领域

本发明属于场地修复和固废资源化再利用领域，具体涉及一种基于铁循环调控的定向腐殖化强化造土。

本发明还涉及制备上述定向腐殖化强化造土的方法。

本发明还涉及上述定向腐殖化强化造土的应用。

背景技术

土壤贫瘠造成了严重的生态环境恶化，影响了人类和动植物的栖息地，导致局部区域生态功能散失。急需对贫瘠土地进行修复。

赤泥是一种常见的工业固体废弃物，每年的产量高达几千万吨，而赤泥本身具有强碱性，大量产生和存放导致越来越严重的环境风险问题。常规处理赤泥的方式主要包括用于制备建筑、环保和农业材料。但是在这些应用过程中，需要克服赤泥的强碱性，脱碱成本太高。为了克服脱碱成本高，专利201911366994.8(一种利用生物质的赤泥生态修复方法和修复系统)提出了一种用生物质和赤泥共水热的方式制备赤泥土壤基质的方法和修复系统，为赤泥的再利用提供了一种新的方案。但是该方案制备的赤泥土壤基质只有pH指标，并且会产生废液，不能很好的说明土壤团粒结构或赤泥土壤基质的功能。

为了更好的利用赤泥再造土壤，解决我国土壤贫瘠严重的问题，本发明将开发一种新的赤泥造土方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于铁循环调控的定向腐殖化强化造土。

本发明的又一目的是提供一种制备上述定向腐殖化强化造土的方法。

为实现上述目的，本发明是利用有机分子酸调控赤泥中铁矿物的形态，形成吸附态铁离子和有机分子酸，吸附态铁离子通过化学键作用诱导糖类物质在矿物界面水热腐殖化，腐殖化过程中产生的酸能够中和赤泥的强碱性，同时铁循环调控和水热过程耦合能够精准调控新造土的团粒结构和功能。

具体地说，本发明提供的基于铁循环调控的定向腐殖化强化造土，具有生态恢复功能，通过下述方法得到：

1)将有机分子酸和赤泥按质量比搅拌均匀，使有机分子酸调控赤泥中铁矿物形成表面吸附态铁离子；

2)添加糖类物质和水，搅拌后水浸湿赤泥，其中糖类物质作为腐殖化前驱体；

3)装入反应釜水热，实现糖类物质和有机分子酸的耦合定向腐殖化过程。

本发明提供的制备上述定向腐殖化强化造土的方法：

1)将有机分子酸和赤泥按质量比搅拌均匀，使有机分子酸调控赤泥中铁矿物形成表面吸附态铁离子；

2)添加糖类物质和水，搅拌后水浸湿赤泥，其中糖类物质作为腐殖化前驱体；

3)装入反应釜水热，实现糖类物质和有机分子酸的耦合定向腐殖化过程。

所述的方法中，有机分子酸包括草酸、柠檬酸和苹果酸中的一种或几种；赤泥为铝业制造所产生的固体废弃物。

所述的方法中，有机分子酸添加的质量为赤泥质量的0.5-2％。

所述的方法中，糖类物质包括单糖、二糖和多糖中的一种或几种；糖类物质添加的质量为赤泥质量的20-200％。

所述的方法中，糖类物质包括葡萄糖、蔗糖和淀粉中的一种或几种。

所述的方法中，水的添加量至全部固体赤泥被浸湿，没有明显水流即停止加水。