CN110540841A - 离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂及固化方法 - Google Patents

离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂及固化方法 Download PDF

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    • A01B79/00—Methods for working soil
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Abstract

本发明公开了离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂及固化方法。该表面固化剂通过在离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面撒施菌种、草种和粘土类物质，并限定菌种、草种和粘土类物质的质量比，利用菌种、草种和粘土类物质三者间共同配合，能起到固化废弃矿山表面的土壤，达到防止水土流失的目的。

Description

离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂及固化方法
技术领域
本发明属于废弃矿山处理技术领域，具体涉及离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂及固化方法。
背景技术
离子型稀土原地浸矿工艺是用溶浸剂从天然埋藏条件下的非均质矿体中有选择地浸出其中有用成分的采矿方法。与池浸工艺相比，不但稀土回收率较高，对山林、农田与地貌破坏少。因此，在提取离子型稀土方面，原地浸矿工艺应用较为广泛。
离子型稀土原地浸矿工艺需要开挖注液井、集液沟和工作平台等，在长期实际原地浸矿过程中，溶浸剂会逐渐侵蚀矿山，加之外界雨水冲刷，会使离子型稀土原地浸矿废弃矿山表面土质松软，较易出现水土流失，造成地质灾害，对环境影响较为严重。
因此，如何固化离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
为此，本发明的所要解决的技术问题是现有离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面易出现水土流失的缺陷，进而提供了离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂及固化方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
本发明所提供的用于离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂，包括菌种、草种和粘土类物质，所述菌种、草种和粘土类物质的质量比为(8-12)：(1-2)：(400-20000)。
进一步地，所述菌种、草种和粘土类物质的质量比为(10-11)：(1-2)：(1000-5000)。
进一步地，所述菌种为拟杆菌门(Firmicutes)、变形杆菌门(Proteobacteria)或嗜铁还原菌中的至少一种；
所述草种为高羊茅种子、黑麦草种子、狗牙根种子、苏丹草种子中的至少一种。
进一步地，所述菌种由拟杆菌门(Firmicutes)和变形杆菌门组成的复合菌种，所述复合菌种中拟杆菌门(Firmicutes)和变形杆菌门的质量比为(5-9)：1；
所述拟杆菌门(Firmicutes)为单形拟杆菌ATCC 8492、单形拟杆菌CECT7771、单形拟杆菌0061中的至少一种；
所述变形杆菌门(Proteobacteria)为普通变形杆菌(Proteus vulgaris)N-25，保藏编号为CCTCC NO:M2014549。
进一步地，所述草种由高羊茅种子和黑麦草种子组成，所述高羊茅种子和黑麦草种子的质量比为1：(6-10)。
进一步地，所述粘土类物质为粘土、膨润土、高岭土、蒙脱土中的至少一种。
进一步地，所述粘土类物质由粘土和膨润土组成，所述粘土和膨润土的质量比为1：(1-5)。
进一步地，所述表面固化剂中还加入粉状的海泡石，所述粉状的海泡石与所述草种的质量比为(500-1000)：(50-100)。
此外，本发明还提供了上述表面固化剂固化离子型稀土原地浸矿废弃矿山表面的固化方法，包括如下步骤：将所述菌种、草种和粘土类物质混合均匀后，撒施于离子型稀土原地浸矿废弃矿山表面，静置6-8个月。
进一步地，每亩离子型稀土原地浸矿废弃矿山表面撒施400g-600g的菌种、50g-100g的草种和20kg-1000kg的粘土类物质。
进一步地，所述表面固化剂中还加入粉状的海泡石，所述粉状的海泡石与所述草种的质量比为(500-1000)：(50-100)。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)通过在离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面撒施菌种、草种和粘土类物质，并限定菌种、草种和粘土类物质的质量比，利用菌种、草种和粘土类物质三者间共同配合，能起到固化废弃矿山表面的土壤，达到防止水土流失的目的。
(2)通过向表面固化剂中加入粉状的海泡石，并限定粉状的海泡石与草种的质量比，能有助于菌种生长及草种发芽，最终提高防止水土流失的效果。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
本实施例提供一种用于离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂，由500g的菌种、80g的草种和100kg的粘土类物质组成，其中菌种为单形拟杆菌ATCC 8492；草种为高羊茅种子；粘土类物质为粘土。
实施例2
本实施例提供一种用于离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂，由400g的菌种、100g的草种和20kg的粘土类物质组成，其中菌种为单形拟杆菌CECT 7771；草种为黑麦草种子；粘土类物质为膨润土。
实施例3
本实施例提供一种用于离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂，由600g的菌种、50g的草种和1000kg的粘土类物质组成，其中菌种为单形拟杆菌0061；草种为狗牙根种子；粘土类物质为高岭土。
实施例4
本实施例提供一种用于离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂，由500g的菌种、80g的草种和100kg的粘土类物质组成，其中菌种由质量比为6：1的单形拟杆菌ATCC8492与普通变形杆菌(Proteus vulgaris)N-25，保藏编号为CCTCC NO:M2014549组成；草种为苏丹草种子；粘土类物质为苏丹草种子。
实施例5
本实施例提供一种用于离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂，由400g的菌种、100g的草种和20kg-的粘土类物质组成，其中菌种为单形拟杆菌CECT 7771；草种由高羊茅种子和黑麦草种子组成，所述高羊茅种子和黑麦草种子的质量比为1：8；粘土类物质为膨润土。
实施例6
本实施例提供一种用于离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂，由600g的菌种、50g-的草种和1000kg的粘土类物质组成，其中菌种为单形拟杆菌0061；草种为狗牙根种子；粘土类物质由粘土和膨润土组成，所述粘土和膨润土的质量比为1：3。
实施例7
本实施例提供一种用于离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂，由450g的菌种、75g的草种和100kg的粘土类物质组成，其中菌种为单形拟杆菌0061；草种为狗牙根种子；粘土类物质由粘土和膨润土组成，所述粘土和膨润土的质量比为1：5。
实施例8
本实施例提供一种用于离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂，由600g的菌种、50g的草种和1000kg的粘土类物质、800g的粉状的海泡石组成，其中菌种为嗜铁还原菌；草种为狗牙根种子；粘土类物质为高岭土。
对比例1
本对比例提供一种用于离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂，同实施例1，唯一不同之处在于：本对比例中不添加菌种。
对比例2
本对比例提供一种用于离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂，同实施例6，唯一不同之处在于：本对比例中不添加粘土类物质。
试验例1
选取11亩赣州某离子型稀土原地浸矿废弃矿山表面作为11个性质相近的试验区，每个试验区面积为1亩，其中1个试验区作为对照，不撒施表面固化剂，剩余10个试验区分别撒施上述实施例和对比例中的表面固化剂，每亩离子型稀土原地浸矿废弃矿山表面撒施相应实施例或对比例中相应量的菌种、草种和粘土类物质，静置7个月，测定离子型稀土原地浸矿废弃矿山的水土流失情况，相应的测试结果如下表1所示：
表1
水土流失情况
实施例1 轻度流失
实施例2 轻度流失
实施例3 轻度流失
实施例4 轻度流失
实施例5 轻度流失
实施例6 轻度流失
实施例7 轻度流失
实施例8 轻度流失
对比例1 强度流失
对比例2 强度流失
对照区 强度流失
备注：据国家标准制定的分级标准，将测区水土流失强度划分为轻度流失、中度流失和强度流失，具体特征如下：
轻度流失的特点是:土壤裸露的面和零星分布之和达到所在地点面积的15％～30％，大雨时出现泥砂下泄的山坡地；有面蚀发生；尚有表土层，或较严重流失经治理后植被容易恢复，水土流失趋于稳定；
中度流失的特点是:土壤裸露面积或裸露面积零星分布之和达到所在地总面积的30％～50％，造成心土或碎屑层出露的山坡地，林相较好，但林下草灌稀少；面蚀明显或有细沟状侵蚀发生，或伴有基本稳定的崩岗或冲沟；表土残存或无残积层出露；
强度流失的特点是：土壤裸露面积或零星裸露面积之和达到所在地总面积的50％以上,造成心土或碎屑层出露的山坡地，林草稀疏，甚至全部裸露：面蚀和沟蚀明显，局部有明显发育的冲沟或崩岗。
试验例2
选取11亩赣州某离子型稀土原地浸矿废弃矿山表面作为10个性质相近的试验区，每个试验区面积为1亩，其中一个试验区作为对照，不撒施表面固化剂，剩余10个试验区分别撒施上述实施例和对比例中的表面固化剂，每亩离子型稀土原地浸矿废弃矿山表面撒施相应实施例或对比例中相应量的菌种、草种和粘土类物质，静置7个月，观察每个试验区中土壤塌陷形成的平均深度在3cm的沟壑个数n，相应的测试结果如下表2所示：
表2
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种用于离子型稀土原地浸矿废弃矿山的表面固化剂，包括菌种、草种和粘土类物质，所述菌种、草种和粘土类物质的质量比为(8-12)：(1-2)：(400-20000)。
2.根据权利要求1所述的表面固化剂，其特征在于，所述菌种、草种和粘土类物质的质量比为(10-11)：(1-2)：(1000-5000)。
3.根据权利要求1或2所述的表面固化剂，其特征在于，所述菌种为拟杆菌门(Firmicutes)、变形杆菌门(Proteobacteria)或嗜铁还原菌中的至少一种；
所述草种为高羊茅种子、黑麦草种子、狗牙根种子、苏丹草种子中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的表面固化剂，其特征在于，所述菌种由拟杆菌门(Firmicutes)和变形杆菌门组成的复合菌种，所述复合菌种中拟杆菌门(Firmicutes)和变形杆菌门的质量比为(5-9)：1；
所述拟杆菌门(Firmicutes)为单形拟杆菌ATCC 8492、单形拟杆菌CECT 7771、单形拟杆菌0061中的至少一种；
所述变形杆菌门(Proteobacteria)为普通变形杆菌(Proteus vulgaris)N-25，保藏编号为CCTCC NO:M2014549。
5.根据权利要求3所述的表面固化剂，其特征在于，所述草种由高羊茅种子和黑麦草种子组成，所述高羊茅种子和黑麦草种子的质量比为1：(6-10)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的表面固化剂，其特征在于，所述粘土类物质为粘土、膨润土、高岭土、蒙脱土中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的表面固化剂，其特征在于，所述粘土类物质由粘土和膨润土组成，所述粘土和膨润土的质量比为1：(1-5)。
8.采用权利要求1-6中任一项所述的表面固化剂固化离子型稀土原地浸矿废弃矿山表面的固化方法，包括如下步骤：将所述菌种、草种和粘土类物质混合均匀后，撒施于离子型稀土原地浸矿废弃矿山表面，静置6-8个月。
9.根据权利要求8所述的固化方法，其特征在于，每亩离子型稀土原地浸矿废弃矿山表面撒施400g-600g的菌种、50g-100g的草种和20kg-1000kg的粘土类物质。
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