CN114985433B - 一种赤泥土壤化全量利用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种赤泥土壤化全量利用的方法。首先将高铁赤泥磁选除铁，得到低铁赤泥，低铁赤泥直接利用；测试其中Na2O、K2O和CaO的含量，并测试粉煤灰或黏土中SiO2的含量；按照化学反应式计算出所需二氧化硅和生物质用量，从而折合出粉煤灰或黏土和生物质的实际用量进行添加；然后混合均匀，所得混合物焙烧得到赤泥熟料；所得赤泥熟料中掺配山林废料和果园废料的混合物混匀，所得混合料覆膜熟化，得到赤泥土壤。本发明通过添加粉煤灰或黏土焙烧，有效脱除了赤泥的附碱，改变了赤泥的矿物组成，所得赤泥熟料碱性较弱、pH值低于8，适宜土壤化；硅酸钠的生成促进了赤泥的颗粒团聚，提高了保水率和透气性，提高了赤泥的透气保墒性能。
Description
一、技术领域：
本发明属于铝工业固体废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种赤泥土壤化全量利用的方法。
二、背景技术：
赤泥是提取氧化铝过程中排出的废渣，生产1吨氧化铝约排出1～2吨赤泥。目前，国内对赤泥的处置主要是采取堆存的方式，修建赤泥堆场或者赤泥库。近年来，国内氧化铝产量已经超过7000万吨，每年排出的赤泥量约1～1.4亿吨，多年来累积量超过50亿吨。如此大的赤泥量需要很大的堆存空间，不仅占用大量的土地并带来一系列后续问题。随着铝工业的发展，氧化铝生产过程排出的赤泥量越来越多，对生态环境的负面影响越来越严重。
赤泥属于强碱性工业固废，堆存不仅占用土地，而且容易引起土地盐碱化、地下水污染等环境问题。赤泥碱度高、粒度小、肥力低，透气保墒性能差，无法用作封场闭库的土壤。赤泥堆场的土质特点为高盐高碱，这严重制约了植物的正常生长，导致赤泥堆场难以自主实现生态修复。传统的覆土封场闭库采用异地取土，导致取土地区的生态环境被破坏、运输成本高等问题。因此，赤泥脱碱及土壤化需求越来越迫切，是赤泥堆场进行封场闭库急需解决的共性问题。
关于赤泥脱碱国内外做了大量研究，主要有以下几种方法：(1)磷石膏脱碱法，利用Ca2+与Na+发生置换反应，SO4 2-与赤泥中碱性物质发生中和反应，但区域局限性影响磷石膏获取，而且浸出液氟含量高；(2)石灰水热法，利用的也是Ca2+与Na+发生置换反应，但处理过程能耗和运行成本较高；(3)盐浸出法，采用无机盐溶液或其酸性溶液溶解赤泥中碱性组分，但赤泥浆过滤性能差、能耗高；(4)膜脱钠技术，使得赤泥中的钠、钾和碱土金属离子透过半透膜，进入分散剂中而被脱除，但膜使用寿命短、膜更换成本高；(5)添加有机酸法，利用酸碱中和原理实现赤泥脱碱，但浸出液中COD含量较高。
发明专利CN108273829A公开了一种降低拜耳法赤泥碱性的方法。该方法将秸秆、牛粪与水混合得到堆料；将堆料覆盖于赤泥上或将堆料与赤泥进行混合，加入水后在室温下进行培育，促进赤泥的土壤化。其缺点是牛粪、秸秆等发酵产酸量少，秸秆和牛粪消耗量大，培育时间较长。
发明专利申请CN103693830A公开了一种微生物处理赤泥游离碱的工艺方法。此方法是利用驯化的乳酸菌或铁硫杆菌酸性溶液，控制温度、压力和pH值，处理赤泥矿浆，使游离碱含量小于0.95％，达到了土地复垦的要求。存在所产有机高分子弱酸、酸性较弱、酸量消耗大和能耗高等不足。
发明专利申请CN 112655515 A公开了一种赤泥改性方法，该方法利用酸性有机残渣(酒糟、甘蔗渣、醋渣和糠醛渣中的至少一种)和石膏制备赤泥改性剂，将赤泥改性剂与赤泥混合得到混合物，在赤泥堆场上修建阻隔层，将混合物堆放在阻隔层上，然后在混合物的表面铺设秸秆，静置陈化，培育赤泥土壤，得到的赤泥土壤盐碱含量大幅度降低。
发明专利申请CN 111014266 A公开了一种赤泥堆场土壤改良方法，该方法将石膏基质破碎过筛后与酸性有机残渣(醋渣、酒糟和糠醛渣中的至少一种)混合均匀，得到复配材料；将复配材料均匀摊铺在赤泥堆场上，利用旋耕机实现复配材料与赤泥充分混合；对赤泥堆场进行洒水陈化处理，向处理后的赤泥中投放蚯蚓。该法能快速改善赤泥堆场的表层土壤性状，有效降低赤泥的碱性和含盐量。
发明专利CN 110918600A公开了一种赤泥快速生化脱碱及土壤化的方法，该方法是在赤泥上覆盖农业废弃物(废弃植株地上部分、废弃植株地下部分以及植物原料加工产生的废弃物中的一种或多种)，在农业废弃物上覆盖硫化矿或硫磺；利用硫氧化菌氧化硫化矿或硫磺，所产硫酸与赤泥发生中和反应；将农业废弃物、硫化矿或硫磺的氧化产物以及脱碱赤泥混合成土。农业废弃物不仅起到避免微生物与赤泥直接接触的作用，而且农业废弃物本身具有的透气性能够有效保障硫氧化菌正常的需氧环境；该发明对硫化矿的要求低，可采用低品位的硫化矿。
发明专利CN 111011161 A公开了一种赤泥土壤基质的制备方法。该方法首先用破碎机将生物质原料破碎为生物质粉末，将生物质粉末、水和催化剂输送入搅拌罐中进行搅拌，得到混合料；将混合料加入到高压反应釜，水热反应后冷却至室温得到水热炭化产物；将部分水热炭化产物进行固液分离得到水热炭和水热炭液；剩余的水热炭化产物备用；将水热炭进行炭化得到改性水热炭；将改性水热炭、剩余的水热炭化产物和赤泥混合放入搅拌池中，搅拌后放置，得到赤泥土壤基质。实现了生物质原料和赤泥等废物的修复和循环利用，减少了现有技术中化学物质的使用，节约成本，且环境友好，能实现赤泥的无害化和减量化。
发明专利CN 201310295802.5公开了一种利用CO2与废酸联合处理拜耳法赤泥脱碱的方法。该方法先利用CO2对赤泥浆液进行酸化反应，然后加入废盐酸进行反应，反应温度为60～80℃，可将赤泥中碱含量降至1.6％，但工艺相对复杂，处理温度较高，脱碱成本高。
发明专利申请CN108977203A公开了一种赤泥土壤化修复剂及其施用方法。该修复剂主要成分包括石膏、粉煤灰、城市干化污泥和废生物质粉体等，利用该修复剂对赤泥进行耕翻混合，再经浇水熟化后可以实现赤泥的土壤化修复。
综上所述，对赤泥进行堆放处理，由于赤泥碱性强、盐分高、有机质和各种植物所需养分匮乏、金属毒性大，会影响赤泥堆放处的土壤，不适合后期种植植物幼苗或进行农作物播种。现有的赤泥土壤化方法(或者使用牲畜排泄物，或者使用蚯蚓等活体动物，或者使用动物尸体，或者对生物质进行水热炭化)，存在异味大、某些原料的地域局限性、施工不便、处理步骤较为复杂等困难，且经过土壤化后的赤泥堆场土壤的有机质和养分偏少，不利于后期植被的种植以及赤泥规模化的生态改良。
三、发明内容：
本发明要解决的技术问题是：针对现有赤泥处理技术存在的不足，本发明的目的在于补充和完善赤泥土壤化的方法，提供一种赤泥土壤化全量利用的方法。
为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：
本发明提供一种赤泥土壤化全量利用的方法，所述方法包括以下步骤：
a、测试赤泥中Na2O、K2O和CaO的质量百分含量，并测试粉煤灰或黏土中SiO2的质量百分含量；
b、按照Na2O、CaO和SiO2生成硅酸盐的化学反应计算出所需二氧化硅用量，折合为粉煤灰或黏土的理论用量，按照理论用量的1.0～1.5倍向赤泥中添加粉煤灰或黏土；按照K2O和CO2生成碳酸钾的化学反应计算生物质的理论用量，按照理论用量的10～15倍向赤泥中添加生物质；
c、将赤泥和粉煤灰或黏土、生物质混合均匀，所得混合物进行焙烧，焙烧温度为800～900℃，焙烧时间为30～60min，焙烧后得到赤泥熟料；
d、所得赤泥熟料中掺配山林废料和果园废料的混合物，将其混合均匀，所得混合料单独铺设成田，或者在赤泥堆场表面铺设成田，覆膜熟化5～15天，得到赤泥土壤。
根据上述的赤泥土壤化全量利用的方法，步骤a中所述赤泥为低铁赤泥时直接利用，所述赤泥为高铁赤泥时经磁选除铁后利用；
根据上述的赤泥土壤化全量利用的方法，所述低铁赤泥中氧化铁的质量百分含量≤15％；氧化铁质量百分含量＞15％的高铁赤泥首先进行磁选除铁，除铁后使其赤泥中的氧化铁的质量百分含量≤15％(所述高铁赤泥中氧化铁的质量百分含量一般为25～35％)。
根据上述的赤泥土壤化全量利用的方法，步骤b中所述生物质为花生壳、稻谷壳、荞麦壳、核桃壳和瓜子壳中的至少一种；所述生物质以小于5mm的粉末料加入。
根据上述的赤泥土壤化全量利用的方法，步骤d中所述山林废料的添加量为赤泥熟料质量的5～20％，所述果园废料的添加量为赤泥熟料质量的5～20％，果园废料和山林废料二者添加总量一般小于赤泥熟料质量的30％，较好的添加范围为赤泥熟料质量的25～30％。
根据上述的赤泥土壤化全量利用的方法，步骤d中所述山林废料为树木落叶、灌木落叶、落地果和山林地面表层土的混合物，山林地面表层土为刮取地面表层15mm厚的土；所述果园废料为果树落叶、落地果和地面表层土的混合物，地面表层土为刮取地面表层15mm厚的土。
根据上述的赤泥土壤化全量利用的方法，步骤d中所述果园废料采用农田废料代替，所述农田废料为秸秆和农田表层土的混合物，农田表层土为刮取地面表层15mm厚的土。
一般情况下，山林表层土、果园表层土和农田表层土不宜刮去过厚，避免影响其生态和土壤肥力。
本发明预先收集树木落叶、灌木落叶、果蔬落叶、落地果和秸秆，收集后分别进行破碎，得到5mm以下粉末料备用；另外，预先刮去15mm厚的山林地面表层土、园林地面表层土和农田表层土；将预先刮去15mm厚的山林地面表层土和破碎至5mm以下的树木落叶粉末料、灌木落叶粉末料、落地果粉料进行混合，混匀后得到山林废料备用；将预先刮去15mm厚的园林地面表层土和破碎至5mm以下的果树落叶粉末料、落地果粉末料进行混合，混匀后得到果园废料备用；将预先刮去15mm厚的农田表层土和破碎至5mm以下的秸秆粉末料进行混合，混匀后得到农田废料备用。
本发明技术方案中，焙烧过程中发生化学反应，其主要化学反应如下：
C+O2＝CO2 (1)
K2O+CO2＝K2CO3 (2)
Na2O+SiO2＝Na2SiO3 (3)
CaO+SiO2＝CaSiO3 (4)
2NaOH+Al2O3＝2NaAlO2+H2O (5)
Ca(OH)2+Al2O3＝CaAl2O4+H2O (6)
本发明的积极有益效果：
1、本发明技术方案中，通过添加粉煤灰或黏土焙烧，有效脱除了赤泥的附碱，改变了赤泥的矿物组成，所得赤泥熟料碱性较弱、pH值低于8，适宜土壤化；硅酸钠的生成促进了赤泥的颗粒团聚，提高了保水率和透气性，提高了赤泥的透气保墒性能。
2、本发明技术方案中，采用的山林废料、果园废料和农田废料富含树木种子、果壳、草籽、虫卵和有机养分，其添加极大地提高了赤泥的土壤特性和生物特性，增加了养分和生命体，彻底实现了赤泥的生态修复，使赤泥可以大规模土壤化利用。
3、本发明技术方案中，添加的生物质焙烧之后得到碳酸钾，掺配的农田废料富含氮磷等物质，为赤泥土壤提供了氮磷钾等养分，增加了赤泥土壤的肥力，适宜后续种植植被和农作物。
四、具体实施方式：
以下通过具体实施方式对本发明进行更加详细的说明，但是并不用于限制本发明技术方案保护的范围。
以下实施例中，采用的山林废料、果园废料和农田废料是通过以下方法获得：预先收集树木落叶、灌木落叶、果蔬落叶、落地果和秸秆，收集后分别进行破碎，得到5mm以下粉末料备用；另外，预先刮去15mm厚的山林地面表层土、果园地面表层土和农田表层土；将预先刮去15mm厚的山林地面表层土和破碎至5mm以下的树木落叶粉末料、灌木落叶粉末料、落地果粉料进行混合，混匀后得到山林废料备用；将预先刮去15mm厚的果园地面表层土和破碎至5mm以下的果树落叶粉末料、落地果粉末料进行混合，混匀后得到果园废料备用；将预先刮去15mm厚的农田表层土和破碎至5mm以下的秸秆粉末料进行混合，混匀后得到农田废料备用。
实施例1：
本发明赤泥土壤化全量利用的方法，该方法的详细步骤如下：
a、取1000g赤泥，经测试，其氧化铁质量百分含量11.2％，为低铁赤泥，赤泥中Na2O的质量百分含量为2.0％、K2O的质量百分含量为0.51％和CaO的质量百分含量为19.57％，并测试粉煤灰中SiO2的质量百分含量为30.51％；
b、按照上述化学反应式(1)和(2)计算需要的生物质理论用量，按照化学反应式(3)和(4)计算需要的二氧化硅理论用量；然后按照二氧化硅理论用量的1.0倍添加粉煤灰751g，按照生物质理论用量的10倍添加花生壳6.51g；
c、将赤泥、粉煤灰和花生壳混合均匀，所得混合物进行焙烧，焙烧温度为900℃，焙烧时间为30min，焙烧后得到1751.2g赤泥熟料；
d、所得赤泥熟料中掺配山林废料和果园废料的混合物，山林废料的加入量为赤泥熟料总量的5％，果园废料的添加量为赤泥熟料B总量的20％；将赤泥熟料、山林废料和果园废料混合均匀，所得混合料单独铺设成田，覆膜熟化5天，得到2188.9g赤泥土壤。
经测试，本实施例所得赤泥土壤的有机碳含量为5.54g/kg，团聚体含量为33.94％，团聚体直径为0.34mm，pH值为7.88，适合植被和农作物的生长。
实施例2：
本发明赤泥土壤化全量利用的方法，该方法的详细步骤如下：
a、取1000g赤泥，经测试，其氧化铁质量百分含量9.8％，为低铁赤泥，赤泥中Na2O的质量百分含量为3.11％、K2O的质量百分含量为0.72％和CaO的质量百分含量为16.82％，并测试粉煤灰中SiO2的质量百分含量为34.16％；
b、按照上述化学反应式(1)和(2)计算需要的生物质理论用量，按照化学反应式(3)和(4)计算需要的二氧化硅理论用量；然后按照二氧化硅理论用量的1.1倍添加粉煤灰677.2g，按照生物质理论用量的11倍添加花生壳和稻谷壳的混合物10.11g；
c、将赤泥、粉煤灰、花生壳和稻谷壳混合均匀，所得混合物进行焙烧，焙烧温度为870℃，焙烧时间为40min，焙烧后得到1677.9g赤泥熟料；
d、所得赤泥熟料中掺配山林废料和果园废料的混合物，山林废料的加入量为赤泥熟料总量的10％，果园废料的添加量为赤泥熟料总量的17％；将赤泥熟料、山林废料和果园废料混合均匀，所得混合料单独铺设成田，覆膜熟化10天，得到2130.4g赤泥土壤。
经测试，本实施例所得赤泥土壤的有机碳含量为7.85g/kg，团聚体含量为34.35％，团聚体直径为0.35mm，pH值为7.75，适合植被和农作物的生长。
实施例3：
本发明赤泥土壤化全量利用的方法，该方法的详细步骤如下：
a、取1000g赤泥，经测试，其氧化铁质量百分含量5.7％，为低铁赤泥，赤泥中Na2O的质量百分含量为4.05％、K2O的质量百分含量为1.30％和CaO的质量百分含量为14.91％，并测试粉煤灰中SiO2的质量百分含量为37.82％；
b、按照上述化学反应式(1)和(2)计算需要的生物质理论用量，按照化学反应式(3)和(4)计算需要的二氧化硅理论用量；然后按照二氧化硅理论用量的1.2倍添加粉煤灰630.9g，按照生物质理论用量的12倍添加花生壳、稻谷壳和荞麦壳的混合物19.91g；
c、将赤泥、粉煤灰、花生壳、稻谷壳和荞麦壳混合均匀，所得混合物进行焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧时间为45min，焙烧后得到1631.5g赤泥熟料；
d、所得赤泥熟料中掺配山林废料和果园废料的混合物，山林废料的加入量为赤泥熟料总量的15％，果园废料的添加量为赤泥熟料总量的13％；将赤泥熟料、山林废料和果园废料混合均匀，所得混合料单独铺设成田，覆膜熟化15天，得到2088.1g赤泥土壤。
经测试，本实施例所得赤泥土壤的有机碳含量为9.78g/kg，团聚体含量为35.57％，团聚体直径为0.35mm，pH值为7.61，适合植被和农作物的生长。
实施例4：
本发明赤泥土壤化全量利用的方法，该方法的详细步骤如下：
a、取1000g赤泥，经测试，其氧化铁质量百分含量为32.5％，首先将赤泥进行磁选除铁，得到低铁赤泥；经测试，所得低铁赤泥中氧化铁质量百分含量为10.3％，低铁赤泥中Na2O的质量百分含量为2.52％、K2O的质量百分含量为1.13％和CaO的质量百分含量为17.90％，并测试粉煤灰中SiO2的质量百分含量为40.76％；
b、按照上述化学反应式(1)和(2)计算需要的生物质理论用量，按照化学反应式(3)和(4)计算需要的二氧化硅理论用量；然后按照二氧化硅理论用量的1.3倍添加粉煤灰690.0g，按照生物质理论用量的13倍添加花生壳、稻谷壳和瓜子壳的混合物18.75g；
c、将低铁赤泥、粉煤灰、花生壳、稻谷壳和瓜子壳混合均匀，所得混合物进行焙烧，焙烧温度为830℃，焙烧时间为50min，焙烧后得到1690.0g赤泥熟料；
d、所得赤泥熟料中掺配山林废料和果园废料的混合物，山林废料的加入量为赤泥熟料总量的20％，果园废料的添加量为赤泥熟料总量的5％；将赤泥熟料、山林废料和果园废料混合均匀，所得混合料单独铺设成田，覆膜熟化13天，得到2112.4g赤泥土壤。
经测试，本实施例所得赤泥土壤的有机碳含量为9.35g/kg，团聚体含量为35.03％，团聚体直径为0.34mm，pH值为7.69，适合植被和农作物的生长。
实施例5：
本发明赤泥土壤化全量利用的方法，该方法的详细步骤如下：
a、取1000g赤泥，经测试，其氧化铁质量百分含量为30.7％，首先将赤泥进行磁选除铁，得到低铁赤泥；经测试，所得低铁赤泥中氧化铁质量百分含量为9.5％，低铁赤泥中Na2O的质量百分含量为3.55％、K2O的质量百分含量为1.24％和CaO的质量百分含量为16.02％，并测试粉煤灰中SiO2的质量百分含量为43.42％；
b、按照上述化学反应式(1)和(2)计算需要的生物质理论用量，按照化学反应式(3)和(4)计算需要的二氧化硅理论用量；然后按照二氧化硅理论用量的1.4倍添加粉煤灰664.2g，按照生物质理论用量的14倍添加花生壳、稻谷壳和核桃壳的混合物22.16g；
c、将低铁赤泥、粉煤灰、花生壳、稻谷壳和核桃壳混合均匀，所得混合物进行焙烧，焙烧温度为800℃，焙烧时间为60min，焙烧后得到1664.9g赤泥熟料；
d、所得赤泥熟料中掺配山林废料和农田废料的混合物，山林废料的加入量为赤泥熟料总量的7％，农田废料的添加量为赤泥熟料总量的18％；将赤泥熟料、山林废料和果园废料混合均匀，所得混合料单独铺设成田，覆膜熟化12天，得到2080.9g赤泥土壤。
经测试，本实施例所得赤泥土壤的有机碳含量为9.31g/kg，团聚体含量为34.85％，团聚体直径为0.34mm，pH值为7.73，适合植被和农作物的生长。
实施例6：
本发明赤泥土壤化全量利用的方法，该方法的详细步骤如下：
a、取1000g赤泥，经测试，其氧化铁质量百分含量为28.9％，首先将赤泥进行磁选除铁，得到低铁赤泥；经测试，所得低铁赤泥中氧化铁质量百分含量为8.7％，低铁赤泥中Na2O的质量百分含量为4.5％、K2O的质量百分含量为1.51％和CaO的质量百分含量为14.15％，并测试粉煤灰中SiO2的质量百分含量为44.84％；
b、按照上述化学反应式(1)和(2)计算需要的生物质理论用量，按照化学反应式(3)和(4)计算需要的二氧化硅理论用量；然后按照二氧化硅理论用量的1.5倍添加粉煤灰653.16g，按照生物质理论用量的15倍添加花生壳、稻谷壳、荞麦壳、核桃壳和瓜子壳的混合物28.91g；
c、将低铁赤泥、粉煤灰、花生壳、稻谷壳、荞麦壳、核桃壳和瓜子壳混合均匀，所得混合物进行焙烧，焙烧温度为900℃，焙烧时间为35min，焙烧后得到1654.0g赤泥熟料；
d、所得赤泥熟料中掺配山林废料和农田废料的混合物，山林废料的加入量为赤泥熟料总量的17％，农田废料的添加量为赤泥熟料B总量的9％；将赤泥熟料、山林废料和果园废料混合均匀，所得混合料单独铺设成田，覆膜熟化11天，得到2083.9g赤泥土壤。
经测试，本实施例所得赤泥土壤的有机碳含量为9.05g/kg，团聚体含量为34.48％，团聚体直径为0.33mm，pH值为7.83，适合植被和农作物的生长。
实施例7：
本发明赤泥土壤化全量利用的方法，该方法的详细步骤如下：
a、取1000g赤泥，经测试，其氧化铁含量14.7％，为低铁赤泥，赤泥中Na2O的质量百分含量为3.73％、K2O的质量百分含量为1.17％和CaO的质量百分含量为15.53％，并测试粉煤灰中SiO2的质量百分含量为38.53％；
b、按照上述化学反应式(1)和(2)计算需要的生物质理论用量，按照化学反应式(3)和(4)计算需要的二氧化硅理论用量；然后按照二氧化硅理论用量的1.25倍添加粉煤灰653.16g，按照生物质理论用量的13倍添加花生壳、稻谷壳、荞麦壳和核桃壳的混合物19.42g；
c、将赤泥、粉煤灰、花生壳、稻谷壳、荞麦壳和核桃壳混合均匀，所得混合物进行焙烧，焙烧温度为870℃，焙烧时间为40min，焙烧后得到1653.7g赤泥熟料；
d、所得赤泥熟料中掺配山林废料和农田废料的混合物，山林废料的加入量为赤泥熟料总量的13％，农田废料的添加量为赤泥熟料总量的15％；将赤泥熟料、山林废料和果园废料混合均匀，所得混合料单独铺设成田，覆膜熟化9天，得到2121.4g赤泥土壤。
经测试，本实施例所得赤泥土壤的有机碳含量为7.55g/kg，团聚体含量为34.15％，团聚体直径为0.34mm，pH值为7.75，适合植被和农作物的生长。
实施例8：
本发明赤泥土壤化全量利用的方法，该方法的详细步骤如下：
a、取1000g赤泥，经测试，其氧化铁质量百分含量9.8％，为低铁赤泥，赤泥中Na2O的质量百分含量为3.11％、K2O的质量百分含量为0.72％和CaO的质量百分含量为16.82％，并测试黏土中SiO2的质量百分含量为34.16％；
b、按照上述化学反应式(1)和(2)计算需要的生物质理论用量，按照化学反应式(3)和(4)计算需要的二氧化硅理论用量；然后按照二氧化硅理论用量的1.1倍添加黏土677.2g，按照生物质理论用量的11倍添加花生壳和稻谷壳的混合物10.11g；
c、将赤泥、黏土、花生壳和稻谷壳混合均匀，所得混合物进行焙烧，焙烧温度为870℃，焙烧时间为40min，焙烧后得到1677.9g赤泥熟料；
d、所得赤泥熟料中掺配山林废料和果园废料的混合物，山林废料的加入量为赤泥熟料总量的10％，果园废料的添加量为赤泥熟料总量的17％；将赤泥熟料、山林废料和果园废料混合均匀，所得混合料单独铺设成田，覆膜熟化10天，得到2130.4g赤泥土壤。
经测试，本实施例所得赤泥土壤的有机碳含量为7.84g/kg，团聚体含量为36.22％，团聚体直径为0.37mm，pH值为7.43，适合植被和农作物的生长。
实施例9：
本发明赤泥土壤化全量利用的方法，该方法的详细步骤如下：
a、取1000g赤泥，经测试，其氧化铁质量百分含量为32.5％，首先将赤泥进行磁选除铁，得到低铁赤泥；经测试，所得低铁赤泥中氧化铁质量百分含量为10.3％，低铁赤泥中Na2O的质量百分含量为2.52％、K2O的质量百分含量为1.13％和CaO的质量百分含量为17.90％，并测试黏土中SiO2的质量百分含量为40.76％；
b、按照上述化学反应式(1)和(2)计算需要的生物质理论用量，按照化学反应式(3)和(4)计算需要的二氧化硅理论用量；然后按照二氧化硅理论用量的1.3倍添加黏土690.0g，按照生物质理论用量的13倍添加花生壳、稻谷壳和瓜子壳的混合物18.75g；
c、将低铁赤泥、黏土、花生壳、稻谷壳和瓜子壳混合均匀，所得混合物进行焙烧，焙烧温度为830℃，焙烧时间为50min，焙烧后得到1690.0g赤泥熟料；
d、所得赤泥熟料中掺配山林废料和果园废料的混合物，山林废料的加入量为赤泥熟料总量的20％，果园废料的添加量为赤泥熟料总量的5％；将赤泥熟料、山林废料和果园废料混合均匀，所得混合料单独铺设成田，覆膜熟化13天，得到2112.4g赤泥土壤。
经测试，本实施例所得赤泥土壤的有机碳含量为9.27g/kg，团聚体含量为35.95％，团聚体直径为0.36mm，pH值为7.61，适合植被和农作物的生长。
Claims (6)
1.一种赤泥土壤化全量利用的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a、测试赤泥中Na2O、K2O和CaO的质量百分含量，并测试粉煤灰或黏土中SiO2的质量百分含量；
b、按照Na2O、CaO和SiO2生成硅酸盐的化学反应计算出所需二氧化硅用量，折合为粉煤灰或黏土的理论用量，按照理论用量的1.0～1.5倍向赤泥中添加粉煤灰或黏土；按照K2O和CO2生成碳酸钾的化学反应计算生物质的理论用量，按照理论用量的10～15倍向赤泥中添加生物质；
c、将赤泥和粉煤灰或黏土、生物质混合均匀，所得混合物进行焙烧，焙烧温度为800～900℃，焙烧时间为30～60min，焙烧后得到赤泥熟料；
d、所得赤泥熟料中掺配山林废料和果园废料的混合物，将其混合均匀，所得混合料单独铺设成田，或者在赤泥堆场表面铺设成田，覆膜熟化5～15天，得到赤泥土壤。
2.根据权利要求1所述的赤泥土壤化全量利用的方法，其特征在于：步骤a中所述赤泥为低铁赤泥时直接利用，所述赤泥为高铁赤泥时经磁选除铁后利用。
3.根据权利要求1所述的赤泥土壤化全量利用的方法，其特征在于：步骤b中所述生物质为花生壳、稻谷壳、荞麦壳、核桃壳和瓜子壳中的至少一种；所述生物质以小于5mm的粉末料加入。
4.根据权利要求1所述的赤泥土壤化全量利用的方法，其特征在于：步骤d中所述山林废料的添加量为赤泥熟料质量的5～20％，所述果园废料的添加量为赤泥熟料质量的5～20％，果园废料和山林废料二者添加总量为赤泥熟料质量的25～30％。
5.根据权利要求1所述的赤泥土壤化全量利用的方法，其特征在于：步骤d中所述山林废料为树木落叶、灌木落叶、落地果和山林地面表层土的混合物，山林地面表层土为刮取地面表层15mm厚的土；所述果园废料为果树落叶、落地果和地面表层土的混合物，地面表层土为刮取地面表层15mm厚的土。
6.根据权利要求1所述的赤泥土壤化全量利用的方法，其特征在于：步骤d中所述果园废料采用农田废料代替，所述农田废料为秸秆和农田表层土的混合物，农田表层土为刮取地面表层15mm厚的土。
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