一種新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)的制造方法，將多孔蓄水陶土粉碎為粒徑≤5mm的顆粒，并與干化污泥按體積比1.5-2.8：7.2-8.5進(jìn)行混合并調(diào)拌均勻，在其中添加草籽，制成新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)；所述干化污泥為處理成PH值范圍為7.5-9，含水率范圍為45-50％，碳氮比范圍為15-20：1，有機(jī)質(zhì)含量范圍為10％-30％的城市生活污水處理廠干化污泥。本發(fā)明制成的新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)能夠蓄水同時(shí)凈化雨水，改善土壤孔隙，為植物草籽初期生長發(fā)芽并適應(yīng)環(huán)境創(chuàng)造良好的水源條件，提高礦山修復(fù)生態(tài)毯草本植物成活率，尤其適用于保水儲水條件差的礦山及巖石邊坡。
【專利說明】一種新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)的制造方法，屬于礦山修復(fù)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 20世紀(jì)80年代以來，隨著國家對礦產(chǎn)資源需求的迅速增加及礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā) 展，因礦山開采而造成的生態(tài)環(huán)境破壞問題也口趨嚴(yán)重，特別是露天開采，不但影響自然景 觀、造成環(huán)境污染，而且還會誘發(fā)山體滑坡，造成水土流失等地質(zhì)災(zāi)害。因此，如何恢復(fù)和重 建已退化的礦山生態(tài)系統(tǒng)已成為世界各國普遍關(guān)注的課題。礦山生態(tài)恢復(fù)是以生態(tài)環(huán)境恢 復(fù)為核心，研究如何根據(jù)實(shí)際情況，因地制宜、因礦施治，落實(shí)礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)工作，從而 取得生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會的最佳綜合效益。通過生態(tài)恢復(fù)可促使廢棄礦山的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值再 生。目前礦山生態(tài)修復(fù)常用技術(shù)包含客土噴播、生態(tài)袋、生態(tài)毯等技術(shù)。其中生態(tài)毯技術(shù)因 為施工速度快，材料可降解、快速達(dá)到植物生長、保持水土效果突出而成為常用技術(shù)。
[0003] 傳統(tǒng)的生態(tài)毯分為三層結(jié)構(gòu)或五層結(jié)構(gòu)，其中三層結(jié)構(gòu)生態(tài)毯不含營養(yǎng)基質(zhì)，五 層結(jié)構(gòu)生態(tài)毯含有營養(yǎng)基質(zhì)。營養(yǎng)基質(zhì)主要為緩釋肥料、高分子聚合物保水劑、木渣、草籽、 土壤、砂礫或粉煤灰等按一定比例組成，主要作用是提供植物生長的營養(yǎng)元素，保持土壤一 定濕度，改善基質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)，為植物生長創(chuàng)造條件。但傳統(tǒng)基質(zhì)組分復(fù)雜，保水劑使用壽命 短，價(jià)格貴，基質(zhì)比例配制嚴(yán)格，不利于技術(shù)的推廣使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)的制造方 法，采用一種新型的多孔蓄水陶土代替?zhèn)鹘y(tǒng)基質(zhì)中的粉煤灰或砂礫、高分子聚合物保水劑， 制造成本低、使用壽命長，利于推廣使用。
[0005] 本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：將多孔蓄水陶土粉碎為粒徑 < 5mm的顆粒，并與干化污泥按體積比1. 5-2. 8 :7. 2-8. 5進(jìn)行混合并調(diào)拌均勻，在其中添加 草籽，制成新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)；所述干化污泥為處理成PH值范圍為7. 5-9,含水率范 圍為45-50%，碳氮比范圍為15-20 :1，有機(jī)質(zhì)含量范圍為10% -30%的城市生活污水處理 廠干化污泥。
[0006] 進(jìn)一步地，所述多孔蓄水陶土通過以下步驟制備：
[0007] (1)取天然土壤，將其與硅鋁比調(diào)配劑按質(zhì)量百分比10-35 :65-90組成混合配料 1 ；
[0008] (2)將混合配料1與發(fā)泡劑按質(zhì)量比47. 5-49. 25 :0· 25-2. 5置于球磨機(jī)中加工至 〈200目制成混合配料2 ;
[0009] (3)將水與保氣劑按質(zhì)量比49-49. 5 :0· 521配置成保氣劑水溶液；
[0010] (4)將等質(zhì)量的混合配料2和保氣劑水溶液拌合成漿狀；
[0011] (5)將步驟（4)拌合成漿狀的混合配料陳化1-12小時(shí)；
[0012] (6)將陳化后的混合配料于30-150°C升溫發(fā)泡并烘干形成發(fā)泡原料；
[0013] (7)將上述發(fā)泡原料置于窯中，以800-1200°C燒制成多孔蓄水陶土，燒成時(shí)間為 15-30分鐘。
[0014] 進(jìn)一步地，步驟（1)所述的硅鋁比調(diào)配劑為Si02:Al4[Si 401Q] [0H]8。
[0015] 進(jìn)一步地，步驟（2)所述發(fā)泡劑為碳酸氫鈉、碳酸氫銨、雙氧水、碳酸鈣、過氧乙 酸、有機(jī)發(fā)泡劑中的任意一種或任意2種以上的混合。
[0016] 進(jìn)一步地，步驟（3)所述保氣劑為聚乙烯醇、明礬中的一種或2種的混合。
[0017] 本發(fā)明基于其技術(shù)方案所具有的有益效果在于：
[0018] (1)本發(fā)明基質(zhì)組分種類遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)基質(zhì)組分種類，利于原料調(diào)配，成本低；
[0019] (2)本發(fā)明充分利用城市生活污水處理廠的干化污泥，其污泥PH值7. 5-9,含水率 45-50%，碳氮比15-20:1，有機(jī)質(zhì)含量> 10%，各項(xiàng)指標(biāo)均有利于促進(jìn)植物生長，并且重金 屬含量滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002)中表6在酸性土壤上限制 指標(biāo)，不會對植物生長造成危害，能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)基質(zhì)配方中的緩釋肥料，開拓了城市垃圾處 置新方法，變廢為寶，節(jié)能環(huán)保；
[0020] (3)本發(fā)明的中間物質(zhì)蓄水陶土具有多孔結(jié)構(gòu)，粉碎后利于植物根系的生長發(fā)育 和微生物共生；
[0021] (4)本發(fā)明的中間物質(zhì)蓄水陶土利用毛細(xì)作用，將其與干化污泥結(jié)合制成的基質(zhì) 保水功能優(yōu)越；
[0022] (5)本發(fā)明的中間物質(zhì)蓄水陶土質(zhì)輕，有效減少制成的新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì) 單位面積的重量，可節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用，同時(shí)有利于加快施工鋪設(shè)速度，提高施工效率；
[0023] (6)本發(fā)明制成的新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)能夠蓄水同時(shí)凈化雨水，改善土壤孔 隙，為植物草籽初期生長發(fā)芽并適應(yīng)環(huán)境創(chuàng)造良好的水源條件，提高礦山修復(fù)生態(tài)毯草本 植物成活率，尤其適用于保水儲水條件差的礦山及巖石邊坡。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0025] 實(shí)施例1 :
[0026] 本發(fā)明提供了一種新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)的制造方法，具體包括以下步驟：
[0027] (1)取天然土壤，將其與Si02:Al4[Si 401Q] [0H]8調(diào)配劑按質(zhì)量百分比10-35 :65-90 組成混合配料1 ;
[0028] (2)將混合配料1與發(fā)泡劑按質(zhì)量比47. 5-49. 25 :0· 25-2. 5置于球磨機(jī)中加工至 〈200目制成混合配料2 ;所述發(fā)泡劑為碳酸氫鈉和過氧乙酸的混合物；
[0029] (3)將水與聚乙烯醇按質(zhì)量比49-49. 5 :0· 521配置成保氣劑水溶液；
[0030] (4)將等質(zhì)量的混合配料2和保氣劑水溶液拌合成漿狀；
[0031] (5)將步驟（4)拌合成漿狀的混合配料陳化1-12小時(shí)；
[0032] (6)將陳化后的混合配料于30_150°C升溫發(fā)泡并烘干形成發(fā)泡原料；
[0033] (7)將上述發(fā)泡原料置于窯中，以800-1200°C燒制成多孔蓄水陶土，燒成時(shí)間為 15-30分鐘；
[0034] (8)將多孔蓄水陶土粉碎為粒徑< 5mm的顆粒，并與干化污泥按體積比1. 5-2. 8 : 7. 2-8. 5進(jìn)行混合并調(diào)拌均勻，在其中添加草籽，制成新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)；所述干化 污泥為處理成PH值范圍為7. 5-9,含水率范圍為45-50%，碳氮比范圍為15-20 :1，有機(jī)質(zhì) 含量范圍為10%-30%的城市生活污水處理廠干化污泥。所述干化污泥中重金屬含量滿足 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002)中表6在酸性土壤上限制指標(biāo)。
[0035] 實(shí)施例2 :
[0036] 本發(fā)明提供了一種新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)的制造方法，具體包括以下步驟：
[0037] (1)取天然土壤，將其與Si02:Al4[Si 401Q] [0H]8調(diào)配劑按質(zhì)量百分比10-35 :65-90 組成混合配料1 ;
[0038] (2)將混合配料1與發(fā)泡劑按質(zhì)量比47. 5-49. 25 :0· 25-2. 5置于球磨機(jī)中加工至 〈200目制成混合配料2 ;所述發(fā)泡劑為碳酸氫銨和雙氧水的混合物；
[0039] (3)將水與聚乙烯醇按質(zhì)量比49-49. 5 :0· 521配置成保氣劑水溶液；
[0040] (4)將等質(zhì)量的混合配料2和保氣劑水溶液拌合成漿狀；
[0041] (5)將步驟（4)拌合成漿狀的混合配料陳化1-12小時(shí)；
[0042] (6)將陳化后的混合配料于30_150°C升溫發(fā)泡并烘干形成發(fā)泡原料；
[0043] (7)將上述發(fā)泡原料置于窯中，以800-1200°C燒制成多孔蓄水陶土，燒成時(shí)間為 15-30分鐘；
[0044] (8)將多孔蓄水陶土粉碎為粒徑< 5mm的顆粒，并與干化污泥按體積比1. 5-2. 8 : 7. 2-8. 5進(jìn)行混合并調(diào)拌均勻，在其中添加草籽，制成新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)；所述干化 污泥為處理成PH值范圍為7. 5-9,含水率范圍為45-50%，碳氮比范圍為15-20 :1，有機(jī)質(zhì) 含量范圍為10%-30%的城市生活污水處理廠干化污泥。所述干化污泥中重金屬含量滿足 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002)中表6在酸性土壤上限制指標(biāo)。
[0045] 實(shí)施例3 :
[0046] 本發(fā)明提供了一種新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)的制造方法，具體包括以下步驟：
[0047] (1)取天然土壤，將其與Si02:Al4[Si 401Q] [0H]8調(diào)配劑按質(zhì)量百分比10-35 :65-90 組成混合配料1 ;
[0048] (2)將混合配料1與有機(jī)發(fā)泡劑按質(zhì)量比47. 5-49. 25 :0· 25-2. 5置于球磨機(jī)中加 工至〈200目制成混合配料2 ;
[0049] (3)將水與保氣劑按質(zhì)量比49-49. 5 :0. 521配置成保氣劑水溶液；所述保氣劑為 聚乙烯醇和明礬的混合物，二者質(zhì)量比任意；
[0050] (4)將等質(zhì)量的混合配料2和保氣劑水溶液拌合成漿狀；
[0051] (5)將步驟（4)拌合成漿狀的混合配料陳化1-12小時(shí)；
[0052] (6)將陳化后的混合配料于30_150°C升溫發(fā)泡并烘干形成發(fā)泡原料；
[0053] (7)將上述發(fā)泡原料置于窯中，以800-1200°C燒制成多孔蓄水陶土，燒成時(shí)間為 15-30分鐘；
[0054] (8)將多孔蓄水陶土粉碎為粒徑< 5mm的顆粒，并與干化污泥按體積比1. 5-2. 8 : 7. 2-8. 5進(jìn)行混合并調(diào)拌均勻，在其中添加草籽，制成新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)；所述干化 污泥為處理成PH值范圍為7. 5-9,含水率范圍為45-50%，碳氮比范圍為15-20 :1，有機(jī)質(zhì) 含量范圍為10%-30%的城市生活污水處理廠干化污泥。所述干化污泥中重金屬含量滿足 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002)中表6在酸性土壤上限制指標(biāo)。
[0055] 實(shí)施例4 :
【權(quán)利要求】
1. 一種新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)的制造方法，其特征在于：將多孔蓄水陶土粉碎為粒 徑< 5mm的顆粒，并與干化污泥按體積比1. 5-2. 8 :7. 2-8. 5進(jìn)行混合并調(diào)拌均勻，在其中添 加草籽，制成新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)；所述干化污泥為處理成PH值范圍為7. 5-9,含水率 范圍為45-50%，碳氮比范圍為15-20 :1，有機(jī)質(zhì)含量范圍為10% -30%的城市生活污水處 理廠干化污泥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)的制造方法，其特征在于：所述多 孔蓄水陶土通過以下步驟制備： (1) 取天然土壤，將其與硅鋁比調(diào)配劑按質(zhì)量百分比10-35 :65-90組成混合配料1 ; (2) 將混合配料1與發(fā)泡劑按質(zhì)量比47. 5-49. 25 :0. 25-2. 5置于球磨機(jī)中加工至〈200 目制成混合配料2 ; (3) 將水與保氣劑按質(zhì)量比49-49. 5 :0. 521配置成保氣劑水溶液； (4) 將等質(zhì)量的混合配料2和保氣劑水溶液拌合成漿狀； (5) 將步驟（4)拌合成漿狀的混合配料陳化1-12小時(shí)； (6) 將陳化后的混合配料于30-150°C升溫發(fā)泡并烘干形成發(fā)泡原料； (7) 將上述發(fā)泡原料置于窯中，以800-1200°C燒制成多孔蓄水陶土，燒成時(shí)間為15-30 分鐘。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)的制造方法，其特征在于：步驟（1) 所述的硅鋁比調(diào)配劑為Si02:Al 4[Si401Q] [0H]8。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)的制造方法，其特征在于：步驟（2) 所述發(fā)泡劑為碳酸氫鈉、碳酸氫銨、雙氧水、碳酸鈣、過氧乙酸、有機(jī)發(fā)泡劑中的任意一種或 任意2種以上的混合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述新型礦山修復(fù)生態(tài)毯基質(zhì)的制造方法，其特征在于：步驟（3) 所述保氣劑為聚乙烯醇、明礬中的一種或2種的混合。
【文檔編號】C05G3/00GK104081982SQ201410315199
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】孫晨旭, 蔣青 申請人:武漢橄石代環(huán)境資源科技有限公司