一种改性天然矿物土壤调理剂及制备方法与流程

1.本发明属于土壤调理剂技术领域，尤其涉及一种改性天然矿物土壤调理剂及制备方法。


背景技术：

2.根据《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国有19.4％的耕地土壤点位污染物超标，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位占比分别为13.7％、2.8％、1.8％和1.1％，主要涉及的污染元素有镉、汞、砷、铅和铬等元素，其中镉超标最严重。重金属在土壤中具有不可降解和不可逆转等特性，当其含量超过一定浓度后，不仅会影响土壤肥力及基本理化性质，还会积累在土壤和植物中，扰乱植物的正常生长，影响作物产量、品质和安全，甚至会通过食物链进入人体，对人体健康造成伤害。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种改性天然矿物土壤调理剂及制备方法，土壤中镉超标严重，往往会造成植物不能正常生长，作物产量、品质及产品安全受到威胁等问题。
4.为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
5.一种改性天然矿物土壤调理剂，包括含有p2o5的磷矿粉、刺梨渣、含有caco3的石灰岩粉末，所述磷矿粉、刺梨渣缺氧热解后与含有caco3的石灰岩粉末混合，混合比例为：磷矿粉加刺梨渣与含有caco3的石灰岩粉末的质量比为1:1。
6.所述刺梨渣为刺梨汁生产过程中产生的刺梨果渣。
7.一种制备上述改性天然矿物土壤调理剂的方法包括一下步骤：
8.步骤1：将石灰岩研磨至400目筛，得到caco3含量在50％以上的石灰岩粉末；
9.步骤2：将磷矿石研磨至400目筛，得到p2o5含量在25％以上的磷矿粉；
10.步骤3：将磷矿粉用草酸进行活化；
11.步骤4：将活化后的磷矿粉与刺梨渣混合；并进行缺氧热解得到混合材料；
12.步骤5：将石灰岩粉末与混合材料按质量比1:1混合得到调理剂。
13.与现有技术相比本发明的有益效果是：本发明制备的天壤矿物土壤调理剂具有发达的孔隙结构，对重金属具有良好的吸附和络合能力；刺梨渣掺杂活化后的磷矿粉进行热解使调理剂具有更好的环境稳定性，可以提高其对重金属离子的吸附作用，降低重金属在土壤中的迁移能力，同时热解形成的材料在土壤中可以作为一种磷缓释碳基材料，长效的磷素养分释放可显著促进土壤重金属的稳定化。
附图说明
14.图1为本发明的稻米镉含量示意图；
15.图2为本发明的水稻产量示意图；
[0016][0017]
具体实施方式
[0018]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]
下面对本发明的最优实施例做详细说明，一种改性天然矿物土壤调理剂，包括含有p2o5的磷矿粉、刺梨渣、含有caco3的石灰岩粉末，所述磷矿粉、刺梨渣缺氧热解后与含有caco3的石灰岩粉末混合，混合比例为：磷矿粉加刺梨渣与含有caco3的石灰岩粉末的质量比为1:1。
[0020]
所述刺梨渣为刺梨汁生产过程中产生的刺梨果渣。
[0021]
一种制备上述改性天然矿物土壤调理剂的方法包括一下步骤：
[0022]
步骤1：将石灰岩研磨至400目筛，得到caco3含量在50％以上的石灰岩粉末；
[0023]
步骤2：将磷矿石研磨至400目筛，得到p2o5含量在25％以上的磷矿粉；
[0024]
步骤3：将磷矿粉用草酸进行活化，草酸的浓度为20mmol/l，磷矿粉与草酸固液比为1:100 活化时间为4天；
[0025]
步骤4：将活化后的磷矿粉与刺梨渣混合；并进行缺氧热解得到混合材料，其中刺梨渣为刺梨汁的生产过程中产生的刺梨果渣，将刺梨渣放入50
‑
60℃的烘箱中烤干，再将3.7g活化后的磷矿粉与200g烘干后的刺梨渣混合；再放入氮气保护热解炉中进行缺氧热解，取出黑色碳块，研磨至400目筛；
[0026]
步骤4中的缺氧热解温度为600℃，热解时间为2小时。
[0027]
步骤5：将石灰岩粉末与混合材料按质量比1:1混合得到调理剂。
[0028]
下面通过实验数据对本发明的有益效果做进一步的说明：
[0029]
本实验数据选择水稻，水稻品种选用晶两优534；共试土壤调理剂16种，试验设4次重复，供试产品严格按照产品使用说明书确定施用量、施用时期和施用方法。其他田间管理措施保持一致，小区面积为200m2。土壤调理剂相关信息详见表1。
[0030]
表1供试土壤调理剂及其施用信息
[0031][0032]
需要注意的是上表中空白对照是指对土壤进行常规施肥不对土壤进行修复；
[0033]
生石灰对照是指对土壤进行常规施肥并且施用生石灰，且生石灰中cao含量为70％；
[0034]
改性天然矿物即为本发明的改性天然矿物土壤调理剂。
[0035]
参见附图1和附图2，再结合上表所示，附图1中划出了《食品安全国家标准食品中污染物限量》(gb 2762
‑
2017)稻米中镉限值(0.2mg/kg)；参见上表可知本发明的产品编号为 p15，再结合附图1和附图2可知，附图1中采用本发明的土壤调理剂对土壤重金属进行调理后，镉的含量最低；再结合附图2可知，采用本发明的土壤调理剂后水稻的产量在600kg/亩以上。
[0036]
基于上述分析以及附图1和2可知，本发明提供的土壤调理剂能够大大降低水稻中重金属镉的含量，实现污染耕地上水稻安全生产，并且施用本发明制备的改性天然矿物土壤调理剂还可以增加水稻的产量。
[0037]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0038]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。


技术特征：
1.一种改性天然矿物土壤调理剂，其特征在于：包括含有p2o5的磷矿粉、刺梨渣、含有caco3的石灰岩粉末，所述磷矿粉、刺梨渣缺氧热解后与含有caco3的石灰岩粉末混合，混合比例为：磷矿粉加刺梨渣的混合材料与石灰岩粉末的质量比为1:1。2.一种制备权利要求1所述的一种改性天然矿物土壤调理剂的方法，其特征在于：包括一下步骤：步骤1：将石灰岩研磨至400目筛，得到caco3含量在50％以上的石灰岩粉末；步骤2：将磷矿石研磨至400目筛，得到p2o5含量在25％以上的磷矿粉；步骤3：将磷矿粉用草酸进行活化；步骤4：将活化后的磷矿粉与刺梨渣混合；并进行缺氧热解得到混合材料；步骤5：将石灰岩粉末与混合材料按质量比1:1混合得到调理剂。3.根据权利要求2所述的一种制备改性天然矿物土壤调理剂的方法，其特征在于：步骤3中所述的草酸浓度为20mmol/l，且磷矿粉与草酸固液比为1:100，磷矿粉活化时间为4天。4.根据权利要求2所述的一种制备改性天然矿物土壤调理剂的方法，其特征在于：步骤4中所述的刺梨渣为刺梨汁生产过程中的刺梨果渣，将刺梨渣放入50
‑
60℃的烘箱中烤干，再将3.7g活化后的磷矿粉与200g烘干后的刺梨渣混合；再放入氮气保护热解炉中进行缺氧热解，取出黑色碳块，研磨至400目筛。5.根据权利要求2到4任意一项权利要求所述的一种制备改性天然矿物土壤调理剂的方法，其特征在于：步骤4中的缺氧热解温度为600℃，热解时间为2小时。

技术总结
本发明属于土壤调理剂技术领域，涉及一种改性天然矿物土壤调理剂及制备方法，拟解决土壤中镉含量超标的问题；解决上述技术问题，本发明提供了一下技术方案，包括含有P2O5的磷矿粉、刺梨渣、含有CaCO3的石灰岩粉末；首先将磷矿粉用草酸进行活化，活化后与烘干的刺梨渣混合，并进行缺氧热解得到混合材料，再将石灰岩粉末与混合材料按1∶1比例混合得到调理剂，将其调理剂作用于土壤能够大大降低水稻中重金属镉的含量，实现污染耕地上水稻安全生产。实现污染耕地上水稻安全生产。实现污染耕地上水稻安全生产。


技术研发人员：王虎 周佳佳 何照 付天岭 何腾兵 柴冠群
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：2021.07.09
技术公布日：2021/10/23