CN109047310A - 用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

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李雅丽
邓攀博
鹿通
王佳琦
王璐
潘玉光
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    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明涉及一种用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂及其制备方法，所述胶黏剂包括如下重量份数的原料：玉米淀粉30份～35份、糯米粉10份～13份、草炭20份～23份、啤酒糟10份～15份、腐殖酸6份～8份和稻壳碳4份～5份。本发明的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，利用原料偏酸性特点中和尾矿的盐碱化，为植物生长创造条件。本发明天然植物胶黏剂为天然植物产品，可分解，从而改变尾矿因营养匮乏而造成植物无发生长这一技术性难题。既可实现对尾矿资源化、合理化利用，并因植物的富集作用对重金属合理收集，消除尾矿因重金属重带来的一系列污染，解决尾矿污染问题，还可对矿区生态环境进行改善和修复。

Description

用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明属于土壤污染治理领域,具体涉及一种用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂及其制备方法。
背景技术
矿产资源在社会发展及人类生活中占据着不可动摇的地位，矿采选业快速发展，造成铁尾矿和废石排放量急剧增加，由于其综合用率低(综合利用率只有15％)，导致铁尾矿和废石严重堆存。目前，我国尾矿总堆存量达到80.46亿吨，其中铁尾矿的堆存量就达到62亿吨。尾矿堆存占用大量土地资源，全国每年因矿业活动新增破坏土地约150万m2，尾矿的堆放占用止地达90万m2。尾矿堆积带来一系列环境污染问题，如：矿区周围生态环境破坏、土壤污染植被无法生存、周围水体污染、重金属污染等，因此治理尾矿污染迫在眉睫。
当前尾矿治理大致为三种方式：回收有价组分；制作建筑材料；土地复垦。但均存在缺陷。回收有价组分需要极高的科学技术，且国内对尾矿二次利用技术还不成熟，大大提高生产成本，且二次回收后仍存在大量尾矿；用作建筑材料不能消除重金属带来的危害，同时需要对尾矿进行运输，带来二次环境污染；土地复垦因尾矿营养匮乏，保水性差，不具备植物所需的条件，使植物难以存活。同时，以上利用途径对矿区的生态环境的改善和恢复均无较大作用。
而目前生物胶技术大多应用于家装建材行业(制作环保型刷墙粉、改良混凝土、制作复合材料)，制药行业(制作胶囊类)，更甚至与应用于医疗行业作为辅助。其生物胶大多加入增塑剂、凝胶、防腐剂、抗氧剂和增强剂等化学物质，且均为密封性胶体不具有透气性和锁水性，不具有改良尾矿的作用，与本发明的生物胶存在较大差异。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂。
本发明的一种用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，包括如下重量份数的原料：玉米淀粉30份～35份、糯米粉10份～13份、草炭20份～23份、啤酒糟10份～15份、腐殖酸6份～8份和稻壳碳4份～5份。
本发明的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，利用原料偏酸性特点中和尾矿的盐碱化，为植物生长创造条件。本发明天然植物胶黏剂为天然植物产品，含有大量有机质可分解，从而改变尾矿因营养匮乏而造成植物无发生长这一技术性难题。既可实现对尾矿资源化、合理化利用，并因植物的富集作用对重金属合理收集，消除尾矿因重金属重带来的一系列污染，解决尾矿污染问题，还可对矿区生态环境进行改善和修复。
另外，本发明上述的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，还可以具有如下附加的技术特征：
作为本发明优选的实施方式，所述的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，包括如下重量份数的原料：玉米淀粉30份、糯米粉13份、草炭20份、啤酒糟15份、腐殖酸6份和稻壳碳5份。
作为本发明优选的实施方式，所述的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，包括如下重量份数的原料：玉米淀粉35份、糯米粉10份、草炭23份、啤酒糟10份、腐殖酸8份和稻壳碳4份。
作为本发明优选的实施方式，所述的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，包括如下重量份数的原料：玉米淀粉33份、糯米粉12份、草炭22份、啤酒糟13份、腐殖酸7份和稻壳碳4份。
本发明的另一个目的在于提出所述的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂的制备方法。
所述的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：将所述原料混合，然后加入温度为60℃～70℃的水并搅拌，得到粘稠的胶状物质，即用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂。
进一步地，所述水与所述原料的重量比为9:(13～16)。
本发明的再一个目的在于提出所述的天然植物胶黏剂在修复尾矿区生态时的应用。
所述的天然植物胶黏剂在修复尾矿区生态时的应用，在应用时，将所述天然植物胶黏剂、水和尾矿渣的重量比为24：(4～6)：(35～40)混合并搅拌，直至尾矿成湿润的土壤状态。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明为由天然植物原料制作生物胶黏剂，无其他化学物质。与矿渣合理的配比混合后，利用本生物胶淀粉的黏性，所有原料混匀后偏酸性，稻壳碳、啤酒糟、草炭增加透气性，以及草炭中所含的大量有机物和原料分解后产生的有机物质改良尾矿渣锁水性差、盐碱化及营养物质匮乏等问题，为植物生长创造必要的外界条件。从根源解决矿区因尾矿渣堆积而带来的一系列生态环境问题。
其中，所述的玉米淀粉，糯米粉均为市场常规普通型产品。
所述腐殖酸，稻壳碳、草炭均为市售产品，也可按常规方法自行制备。
所述啤酒糟为用于啤酒生产的大麦、小麦等粉碎加热煮沸过滤后的废渣，需在湿润状态下进行堆积发酵处理。
所述所有原材料均为完全干燥情况下测得。
本生物胶可在未加水情况下长期储存，加水成胶状后需尽快与尾矿渣混合使用或密封短期存放。
实施例1
实施例1提出了一种用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，包括如下重量份数的原料：玉米淀粉30份、糯米粉13份、草炭20份、啤酒糟15份、腐殖酸6份和稻壳碳5份。
实施例1的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：将所述原料混合，然后加入温度为60℃的水并搅拌，所述水与所述原料的重量比为9:16，得到粘稠的胶状物质，即用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂。
使用时，将所述天然植物胶黏剂、水和尾矿渣的重量比为24：4：40混合并搅拌，直至尾矿成湿润的土壤状态。改良后可装盆或就地整平并在改良尾矿上层附土1-2厘米，到此基本改良结束可以进行植物种植。种植植物初期宜采用短周期、高频率喷灌进行植物胶水，保证土壤湿润而不存水更利于植物生长。
实施例2
实施例2提出了一种用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，包括如下重量份数的原料：玉米淀粉35份、糯米粉10份、草炭23份、啤酒糟10份、腐殖酸8份和稻壳碳4份。
实施例2的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：将所述原料混合，然后加入温度为70℃的水并搅拌，所述水与所述原料的重量比为9:13，得到粘稠的胶状物质，即用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂。
使用时，将所述天然植物胶黏剂、水和尾矿渣的重量比为24：6：35混合并搅拌，直至尾矿成湿润的土壤状态。改良后可装盆或就地整平并在改良尾矿上层附土1-2厘米，到此基本改良结束可以进行植物种植。种植植物初期宜采用短周期、高频率喷灌进行植物胶水，保证土壤湿润而不存水更利于植物生长。
实施例3
实施例3提出了一种用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，包括如下重量份数的原料：玉米淀粉33份、糯米粉12份、草炭22份、啤酒糟13份、腐殖酸7份和稻壳碳4份。
实施例3的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：将所述原料混合，然后加入温度为65℃的水并搅拌，所述水与所述原料的重量比为9:14，得到粘稠的胶状物质，即用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂。
使用时，将所述天然植物胶黏剂、水和尾矿渣的重量比为24：5：37混合并搅拌，直至尾矿成湿润的土壤状态。改良后可装盆或就地整平并在改良尾矿上层附土1-2厘米，到此基本改良结束可以进行植物种植。种植植物初期宜采用短周期、高频率喷灌进行植物胶水，保证土壤湿润而不存水更利于植物生长。
综上，本发明尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂还具有以下优势：
1.用植物淀粉等廉价的原料配制生物胶，并添加啤酒糟、草炭等工农业废弃物，具有成本低的优势，并对工农业废弃物达到再利用的效果。
2.所需原料主要来源于植物，在尾矿渣土壤化改良过程中可被降解为肥料供植物生长所需，无任何污染。
3.在种植的过程中，利用植被对重金属富集作用，来降低矿渣中所含的重金属从而达到减小环境污染和对尾矿长期改良的目的。
4.简单易行，无需对尾矿渣运输和预处理，可直接在矿区大规模实施运用，改良后的尾矿渣可直接种植地貌恢复性植物。从而在改良矿渣减小矿渣污染可也可达到对矿区生态环境改善和恢复原有生态面貌的作用。
5.本发明为目前重要的用于尾矿土壤化改良的生物胶黏剂，同时也是为数不多可从根源治理尾矿污染的技术，具有强大市场潜力和前景。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，其特征在于，包括如下重量份数的原料：玉米淀粉30份～35份、糯米粉10份～13份、草炭20份～23份、啤酒糟10份～15份、腐殖酸6份～8份和稻壳碳4份～5份。
2.根据权利要求1所述的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，其特征在于，包括如下重量份数的原料：玉米淀粉30份、糯米粉13份、草炭20份、啤酒糟15份、腐殖酸6份和稻壳碳5份。
3.根据权利要求1所述的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，其特征在于，包括如下重量份数的原料：玉米淀粉35份、糯米粉10份、草炭23份、啤酒糟10份、腐殖酸8份和稻壳碳4份。
4.根据权利要求1所述的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂，其特征在于，包括如下重量份数的原料：玉米淀粉33份、糯米粉12份、草炭22份、啤酒糟13份、腐殖酸7份和稻壳碳4份。
5.权利要求1-4任一项所述的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述原料混合，然后加入温度为60℃～70℃的水并搅拌，得到粘稠的胶状物质，即用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂。
6.根据权利要求5所述的用于尾矿区生态修复的天然植物胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述水与所述原料的重量比为9:(13～16)。
7.所述权利要求1-6任一项所述的天然植物胶黏剂在修复尾矿区生态时的应用，在应用时，将所述天然植物胶黏剂、水和尾矿渣的重量比为24：(4～6)：(35～40)混合并搅拌，直至尾矿成湿润的土壤状态。
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