專利名稱：一種鋁土礦選礦尾礦的生物修復方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尾礦修復技術(shù)，特別地涉及一種鋁土礦選礦尾礦的修復技術(shù)。
背景技術(shù)：
我國的鋁土礦類型主要以一水硬鋁石型鋁土礦為主，具有高鋁、高硅、中低鋁硅比的特點。對于一水硬鋁石型鋁土礦，工業(yè)上多采用混聯(lián)法和燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的技術(shù)，投資大、流程復雜、能耗高。近年來為了經(jīng)濟合理地利用我國中低鋁硅比鋁土礦資源，通過選礦脫硅提高鋁土礦的品位，然后再用經(jīng)濟的拜耳法進行氧化鋁生產(chǎn)，已成為利用中低品位鋁土礦資源生產(chǎn)氧化鋁的節(jié)能、經(jīng)濟的有效方法，形成了鋁土礦選礦拜耳法生產(chǎn)氧化鋁新工藝，并已進行了新工藝的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
作為一項創(chuàng)新工藝，選礦拜耳法同時也帶來了一個新的問題與常規(guī)拜耳法只有赤泥一種廢棄物相比，選礦拜耳法又多了一種廢棄物——招土礦選尾礦。在現(xiàn)有技術(shù)中， 鋁土礦選礦尾礦的堆存方法采用的是選礦領(lǐng)域常規(guī)的濕式筑壩堆存方法，即將重量濃度 8% 10%的鋁土礦選礦尾礦漿脫水至重量濃度大于20%后，用泵輸送至尾礦堆場濕式堆存，尾礦堆場采用四周筑壩式尾礦庫。但是該尾礦庫存在以下問題
(I)鋁土礦選礦尾礦的堆積角小于2°，堆存容積大，占用了大量的土地資源；
(2)鋁土礦選礦尾礦在尾礦庫長期濕式堆存后，其孔隙中仍滯留大量的水，形態(tài)極為粘稠、質(zhì)軟，難以干燥固結(jié)，無法形成穩(wěn)定的硬化堆積，嚴重影響尾礦庫安全。
(3)鋁土礦選礦尾礦中殘留的選礦藥劑使地下水受到污染。
(4)隨著鋁土礦選礦拜耳法產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的持續(xù)運行，常規(guī)的濕式筑壩堆存方式使得鋁土礦選礦尾礦堆存庫容不斷加大，尾礦庫壩體不斷加高，其經(jīng)營費用增高、安全隱患加大、環(huán)境污染加劇。
木賊(Equisetum hiemale L.)是一種多年生草本蕨類植物。木賊可以入藥，具有散風熱、退目翳的功效，可以用于外感風熱之目赤多淚，目生翳膜的病癥，也可以用于治療便血，痔瘡出血。目前木賊的種植技術(shù)尚未多見，而市場上所見木賊藥材則基本來自于野生木賊。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種鋁土礦選礦尾礦的生物修復方法，該方法利用木賊對重金屬的高耐受性，以及其對尾礦的改造能力，通過在尾礦上種植木賊達到修復尾礦庫的目的，另外由于木賊是具有經(jīng)濟價值的藥用植物，因此還能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。該方法包括以下步驟
(I)尾礦表面處理對尾礦表層進行深度為20厘米的翻耕,在翻耕中加入一定量的煤渣或粉煤灰和一定量的草木灰，其中煤渣或粉煤灰的用量為每平方米尾礦施用10 15千克，草木灰的用量為每平方米尾礦施用2 3千克，翻耕時將添加物與尾礦基本混勻， 然后放置2 3天；3
(2)種植木賊待尾礦表面處理結(jié)束之后，將木賊幼苗移栽到經(jīng)過處理的尾礦上， 移栽時在整平的尾礦上按間距10厘米X 10厘米挖小坑，小坑直徑與深度以3厘米為標準， 木賊幼苗插入小坑后將尾礦回填并輕輕壓實，移栽結(jié)束后進行澆灌，要將水澆透；
(3)木賊的日常管理木賊生長過程中不需人為干預；
(4)木賊的收獲木賊生長至50 60厘米高時即可進行收獲，木賊的孢子葉球生于莖頂，因此在收獲木賊時應先輕掃其莖頂，使其孢子葉球掉落，保證其孢子葉球不被收割掉，在收獲木賊時從地面往上10 15厘米處割斷，保留地面部分，收取植物莖的上部。
優(yōu)選地，步驟(2)中澆灌所使用的是O. 5%的丙酮酸溶液。施用丙酮酸溶液一方面可以中和鋁土礦選礦尾礦中的堿性，另一方面也為尾礦中的微生物提供了碳源，使微生物得以更快地繁殖，從而增加尾礦中的微生物氮含量，幫助木賊更好地生長。
優(yōu)選地，選擇5月份進行木賊的定植。
優(yōu)選地，選擇背陰的尾礦進行木賊種植。
優(yōu)選地，在尾礦表面處理時首先對尾礦的理化特性進行分析，如果尾礦的粒度分布超過60%的顆粒的粒徑小于10 μ m，則在翻耕時施加煤渣；如果尾礦的粒度分布超過 60%的顆粒的粒徑小于45 μ m但大于10 μ m,則在翻耕時施加粉煤灰。
本發(fā)明的創(chuàng)新點在于將治理鋁尾礦與種植經(jīng)濟型作物結(jié)合到一起。鋁尾礦對于植物生長而言主要的理化特性是基質(zhì)粘稠、質(zhì)軟、具有較強的膨脹特性，重金屬含量高。而選擇木賊的原因就在于其恰好能克服上述對其他植物極為不利的特性，木賊的地下根莖粗短有力，匍匐?yún)采@決定了其不需要將根系深埋地下，處于淺地下的匍匐?yún)采母的苡辛Φ毓潭ㄗ∥驳V表面，因此只要在前期通過添加煤渣或粉煤灰的方式使木賊在尾礦上定植， 隨著木賊的生長，其根系不斷發(fā)展，就能使尾礦不再呈現(xiàn)粘稠、質(zhì)軟的狀態(tài)。另外木賊對重金屬具有突出的抗性，尤其對于銅和鋅，不但具有高耐受度，而且經(jīng)過一段時間的生長還能吸收銅和鋅，起到改善尾礦性狀的作用。
從另一個角度來講，在尾礦上種植木賊，不需要占用良田，這在土地資源日益緊缺的今天很有意義，另外木賊本身價值不菲，可以創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟價值。
具體實施方式
下文中的實驗數(shù)據(jù)使用如下方法測定pH值的測定使用無錫市梅湖電力儀表有限公司生產(chǎn)的PHG-2081型工業(yè)pH計，鋁、銅和鋅的測定使用原子吸收分光光度法，微生物量氮的測定使用消煮、堿化蒸餾法。
實施例I
在廣西白色新山鋁礦尾礦庫進行本發(fā)明所述的尾礦修復，按以下步驟進行
(I)尾礦表面處理選擇5月初對尾礦表層進行深度為20厘米的翻耕，經(jīng)測定該尾礦的顆粒粒徑較小，因此在翻耕中加入一定量的煤渣和一定量的草木灰，其中煤渣的用量為每平方米尾礦施用15千克，草木灰的用量為每平方米尾礦施用3千克，翻耕時將添加物與尾礦基本混勻，然后放置2天；
(2)種植木賊待尾礦表面處理結(jié)束之后，將木賊幼苗移栽到經(jīng)過處理的尾礦上， 移栽時在整平的尾礦上按間距10厘米X 10厘米挖小坑，小坑直徑與深度以3厘米為標準， 木賊幼苗插入小坑后將尾礦回填并輕輕壓實，移栽結(jié)束后使用O. 5%的丙酮酸溶液進行澆灌，要將水澆透；
(3)木賊的日常管理木賊生長過程中不需人為干預；
(4)木賊的收獲木賊生長至50 60厘米高時即可進行收獲，木賊的孢子葉球生于莖頂，因此在收獲木賊時應先輕掃其莖頂，使其孢子葉球掉落，保證其孢子葉球不被收割掉，在收獲木賊時從地面往上10 15厘米處割斷，保留地面部分，收取植物莖的上部。
種植結(jié)果，大約3個月左右即可收獲第一茬木賊，經(jīng)過I年時間，共收木賊4茬，每 100平米收獲干木賊6. 2千克。另外，測定了種植之前的尾礦以及種植一年木賊之后木賊叢中尾礦的物化指標，見下表
權(quán)利要求
1.一種鋁土礦選礦尾礦的生物修復方法，該方法包括以下步驟 (1)尾礦表面處理對尾礦表層進行深度為20厘米的翻耕，在翻耕中加入一定量的煤渣或粉煤灰和一定量的草木灰，其中煤渣或粉煤灰的用量為每平方米尾礦施用10 15千克，草木灰的用量為每平方米尾礦施用2 3千克，翻耕時將添加物與尾礦基本混勻，然后放置2 3天； (2)種植木賊待尾礦表面處理結(jié)束之后，將木賊幼苗移栽到經(jīng)過處理的尾礦上，移栽時在整平的尾礦上按間距10厘米X 10厘米挖小坑，小坑直徑與深度以3厘米為標準，木賊幼苗插入小坑后將尾礦回填并輕輕壓實，移栽結(jié)束后進行澆灌，要將水澆透； (3)木賊的日常管理木賊生長過程中不需人為干預； (4)木賊的收獲木賊生長至50 60厘米高時即可進行收獲，木賊的孢子葉球生于莖頂，因此在收獲木賊時應先輕掃其莖頂，使其孢子葉球掉落，保證其孢子葉球不被收割棹，在收獲木賊時從地面往上10 15厘米處割斷，保留地面部分，收取植物莖的上部。
2.權(quán)利要求I中所述的鋁土礦選礦尾礦的生物修復方法，其特征在于步驟(2)中澆灌所使用的是O. 5%的丙酮酸溶液，施用丙酮酸溶液一方面可以中和鋁土礦選礦尾礦中的堿性，另ー方面也為尾礦中的微生物提供了碳源，使微生物得以更快地繁殖，從而增加尾礦中的微生物氮含量，幫助木賊更好地生長。
3.權(quán)利要求I中所述的鋁土礦選礦尾礦的生物修復方法，其特征在于選擇5月份進行木賊的定植。
4.權(quán)利要求I中所述的鋁土礦選礦尾礦的生物修復方法，其特征在于選擇背陰的尾礦進行木賊種植。
5.權(quán)利要求I中所述的鋁土礦選礦尾礦的生物修復方法，其特征在于在尾礦表面處理時首先對尾礦的理化特性進行分析，如果尾礦的粒度分布超過60%的顆粒的粒徑小于.10 μ m,則在翻耕時施加煤洛；如果尾礦的粒度分布超過60%的顆粒的粒徑小于45 μ m但大于10 μ m,則在翻耕時施加粉煤灰。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鋁土礦選礦尾礦的生物修復方法，該方法利用木賊對重金屬的高耐受性，以及其對尾礦的改造能力，通過在尾礦上種植木賊達到修復尾礦庫的目的，另外由于木賊是具有經(jīng)濟價值的藥用植物，因此還能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。
文檔編號B09C1/00GK102974597SQ20121043493
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者彭江晨 申請人:溧陽市天目湖保健品有限公司