CN117296670B - 一种排土场重构土壤及其制备方法和应用 - Google Patents

一种排土场重构土壤及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种排土场重构土壤及其制备方法和应用,排土场重构土壤包括泥岩、砂土、和改性气化渣,以质量计,则:泥岩25~40份、砂土10~25份、改性气化渣3~10份;优选地,其还含有0.1~1份的海藻粉。本申请通过将改性气化渣与泥岩和砂土复配,显著提高土壤的保水隔盐能力。

Description

一种排土场重构土壤及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及土壤重构技术领域,具体涉及一种排土场重构土壤及其制备方法和应用。
背景技术
土壤对于任何一个国家而言是十分重要的资源,其直接威胁到国家的粮食安全。新疆地处温带荒漠、半荒漠区,年均降水量在106 mm左右,年蒸发量达到1202-2382 mm,是我国最干旱的地区之一。
受干旱气候及当地环境的影响,新疆地区降水稀少、蒸发量大,使得新疆土壤和地下水中的盐分向地表聚集,发生土壤盐碱化。而位于新疆的露天矿形成的排土场势必也会受到土壤盐碱化的困扰。土壤盐碱化会严重威胁到植物的生长,盐碱地上的植物很难从土壤中获得水分,进而导致根系无法生长;而且土壤盐碱化会使土壤理化性质恶化,土壤板结,使土壤板结与肥力下降、导水性减弱等。因此土壤盐碱化问题是新疆露天矿排土场生态重建与恢复面临的主要问题之一。
另外,在露天开采过程中,多采用外排土方式,这对矿区生态环境必将产生一定的不良影响。露天矿开采时要将煤层以上的土壤全部剥离,会产生大量岩石,尤其是较深的露天矿,占用大量土地面积,形成规模较大的排土场。排土场的形成不仅仅占用大量土地,在形成过程中产生粉末污水等会直接影响生态环境。同时排土场原有的土壤结构也会被破坏,这将破坏土壤水分、养分、气体、热量运输通道,从而土壤理化性质和外部环境被改变,并最终破坏植物生长发育的环境,严重地威胁到我国生态及国民经济的可持续发展。
发明内容
针对上述存在的问题,本申请提出了一种排土场重构土壤;其将改性气化渣与泥岩和砂土复配,克服了背景技术中提到的不足和缺陷。
为实现上述目的,本申请采用了以下技术方案:
本申请的发明点是提供一种排土场重构土壤,包括泥岩、砂土、和改性气化渣。
可选地,包括:泥岩25~40份、砂土10~25份、改性气化渣3~10份。
可选地,所述改性气化渣为气化渣经过酸浸和碱溶后得到;酸浸是指将气化渣置于酸中;碱溶是指将酸浸后的气化渣与碱混合后加热。
可选地,所述气化渣包括煤气化粗渣和煤气化细渣;煤气化粗渣和煤气化细渣的质量比为1:(2~3)。
可选地,所述排土场重构土壤还包括海藻粉,所述海藻粉以质量计为0.1~1份。
可选地,把改性气化渣与高岭土和碳酸钙在8~12兆帕,焙烧温度1100℃~1300℃条件下,制备成多孔改性气化渣。
本申请的另一个发明点是,提供一种如上任一所述排土场重构土壤的制备方法。
可选地,制备方法包括:(1)将气化渣进行改性,得到改性气化渣;(2)将砂土和改性气化渣混合后,再与泥岩混合,得到所述排土场重构土壤。
可选地,步骤(1)中,改性的方法为酸浸和碱溶;酸浸是指将气化渣置于酸中;碱溶是指将酸浸后的气化渣与碱混合后加热。
可选地,酸浸的条件为:酸的质量百分浓度为10%~25%,温度为30~50℃,时间为4~6h,气化渣与酸的液固比为2~5mL/g。
可选地,碱溶的条件为:碱的浓度为30~50g/L,加热温度为10~100℃,时间为4~6h,气化渣与碱的液固比为4~6mL/g。
可选地,所述气化渣包括煤气化粗渣和煤气化细渣;在碱溶时,煤气化粗渣的加热温度为10~30℃;煤气化粗渣的加热温度为70~100℃。
可选地,所述排土场重构土壤的原料还包括海藻粉,其加量如上述段落所示。
可选地,所述改性气化渣优选为多孔改性气化渣,其制备方法如上述段落或实施例所示。
可选地,在步骤(2)中,将砂土、多孔改性气化渣和海藻粉混合后,再与泥岩混合,得到所述排土场重构土壤。进一步优选地,在步骤(2)中,先将多孔改性气化渣及海藻粉进行预混合,预混合的方法为:在水中加入多孔改性气化渣和海藻粉,快速搅拌后进行过滤,自然晾干后得到表面吸附海藻粉的多孔改性气化渣。吸附了海藻粉的多孔改性气化渣再与步骤(2)所述的砂土混合,然后,加入泥岩后再进行混合,最后得到所述排土场重构土壤。
本申请的另一个发明点是,提供一种如上任一所述的排土场重构土壤在土壤重构、修复与改良中的应用。
与现有技术相对比,本申请具有以下有益效果:
(1)本申请通过将改性气化渣与泥岩和砂土复配,改善排土场土壤的性能,使其具有颗粒粒度分布广、不均匀系数大、级配较好和毛细圆管直径小的特点,能够改善排土场土壤水分运移情况;同时该重构土壤具有极强的吸附水分子能力以及表面化学活性,在高强度的蒸发条件下,以有效的降低水分蒸发,并吸附一定的盐分离子,阻隔盐分向表层土壤运动,对隔盐层上部土壤起到了防护作用。
(2)本申请通过先将气化渣改性,改变气化渣的表面性质和内部离子增多,与砂土、泥岩混合后,生成具有较大比表面积的空间结构,同时改性气化渣和泥岩通过表面官能团结合,同时对水分和盐分进行吸附和储藏,从而实现了盐的固化。该方法制备简单,同时利用各个物质间的相互配合,能够起到快速改善土壤的作用。
(3)本申请通过海藻粉的使用,进一步体提升了重构土壤的吸附能力,一方面海藻具有天然的盐份吸附拦截能力,从而提升重构土壤对于盐份的拦截能力;再者,海藻粉能够一定程度上填充到气化渣的间隙中,起到更好的层与层之间的隔断能力,从而从整体上提升重构土壤的盐份吸附储藏能力。
附图说明
图1为室内土柱试验中土柱的分层结构示意图;
图2为对照组(a)和实验组(b)的室内土柱试验结果图;
图3为对照组和实验组的土壤水分含量变化图;横坐标为高度,单位为cm;纵坐标为土壤含水率,单位为%;
含水率公式:水的重量/(水的重量+土壤的重量)×100%
图4为对照组和实验组的电导率变化图;横坐标为高度,单位为cm;纵坐标为电导率,单位为μS/cm;
图5为对照组和实验组的Cl-变化图;横坐标为高度,单位为cm;纵坐标为Cl-含量,单位为g/kg;
图6为毛细水层室内模拟试验的分层结构示意图;
图7为对照组和实验组的毛细水上升高度和时间的变化图;横坐标为时间,单位为min;纵坐标为高度,单位为cm。
图 8为对照组和实验组(试验例4)的土壤水分含量变化图;横坐标为高度,单位为cm;纵坐标为土壤含水率,单位为%;
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面对本申请进行进一步详细说明。但是应该理解,此处所描述仅仅用以解释本申请,并不用于限制本申请的范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同,本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本申请。本文中所使用的试剂和仪器均商购可得,所涉及的表征手段均可参阅现有技术中的相关描述,本文中不再赘述。
为了进一步了解本申请,下面结合最佳实施例对本申请作进一步的详细说明。
实施例1
本实施例提供了一种排土场重构土壤,包括泥岩、砂土、和改性气化渣。
其中,泥岩25~40份,例如可以为25份、30份、35份或40份。
砂土10~25份,例如可以为10份、15份、20份、25份。
改性气化渣3~10份,例如可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。
改性气化渣为气化渣经过酸浸和碱溶后得到;酸浸是指将气化渣置于酸中;碱溶是指将酸浸后的气化渣与碱混合后加热。
通过酸浸和碱溶,可以改变气化渣的表面性质和内部氧化物的形态,使得改性气化渣在后续保水固盐中发挥更好的作用。
气化渣包括煤气化粗渣和煤气化细渣。
煤气化渣可分为粗渣和细渣。在煤气化过程中,煤中的大部分碳与水蒸气、氧气、二氧化碳等反应生成粗煤气(主要成分包括一氧化碳、甲烷等),而其它无机矿物质在高温条件下转变为熔渣。一部分熔渣流入气化炉底部,冷却后形成颗粒较大的粗渣,粒径多在4~9mm之间,约占排渣总量的80%;另一部分熔渣由合成气带出,在后续的气体净化过程中分离出颗粒较小的细渣,以粉末状存在,粒径多在0.5毫米以下(粒径≤0.5mm),由于未燃碳质量较轻,细渣中碳含量普遍大于30%,含水率为50%~60%。
煤气化粗渣和煤气化细渣的质量比为1:(2~3);例如可以为1:2、1:2.5或1:3。
实施例2
本实施例提供了一种排土场重构土壤的制备方法,该排土场重构土壤与实施例1的排土场重构土壤描述相同,在此不做赘述。
制备方法包括:(1)将气化渣进行改性,得到改性气化渣;(2)将砂土和改性气化渣混合后,再与泥岩混合,得到所述排土场重构土壤。
步骤(1)中,改性的方法为酸浸和碱溶;酸浸是指将气化渣置于酸中;碱溶是指将酸浸后的气化渣与碱混合后加热。
酸浸的条件为:酸的质量百分浓度为10%~25%,温度为30~50℃,时间为4~6h,气化渣与酸的液固比为2~5mL/g。
酸可以为盐酸、硫酸或磷酸等,优选为盐酸。
酸的质量百分浓度为10%~25%,例如可以为10%、15%、20%或25%。
温度为30~50℃,例如可以为30℃、35℃、40℃、45℃或50℃。
时间为4~6h,例如可以为4h、5h或6h。
气化渣与酸的液固比为2~5mL/g,例如可以为2mL/g、3mL/g、4mL/g或5mL/g。
碱溶的条件为:碱的浓度为30~50g/L,加热温度为10~100℃,时间为4~6h,气化渣与碱的液固比为4~6mL/g。
碱可以为氢氧化钾、氢氧化钠等。
碱的浓度为30~50g/L,例如可以为30g/L、40g/L或50g/L。
温度为10~100℃,例如可以为10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃或100℃。
时间为4~6h,例如可以为4h、5h或6h。
气化渣与碱的液固比为4~6mL/g,例如可以为4mL/g、5mL/g或6mL/g。
气化渣包括煤气化粗渣和煤气化细渣;当同时存在煤气化粗渣和煤气化细渣时,土体内部结构更有利于毛管水上升,土壤渗透性能更好,即拥有更强的供水性能。
在碱溶时,煤气化粗渣的加热温度为10~30℃,具体可以为10℃、20℃、30℃;煤气化粗渣的加热温度为70~100℃,具体可以为70℃、80℃、90℃或100℃。
将砂土和改性气化渣先进行混合,使得砂土位于改性气化渣的孔隙结构中,减小土粒之间空隙,增大毛管力;之后在加入泥岩,通过与改性气化渣的表面作用力进行结合,从而形成一定的空间结构。如果改性气化渣先和泥岩结合,则会随着立减粘聚作用形成体积较大的“团粒”,造成保水能力的下降。
实施例3
根据本申请的内容,对实施例1的排土场重构土壤和实施例2的制备方法进行了具体说明,具体描述如下所示:
泥岩和砂土均采集于新疆红沙泉露天矿排土场。
煤气化粗渣和煤气化细渣来源于国能新疆化工有限公司。
将煤气化粗渣和煤气化细渣分别置于烘箱中在105℃的温度下烘干6小时,之后置于破碎机中进行破碎,破碎机额定功率为1400W,转机转速为34000r/min,工作时间为5min。
实施例4
根据本申请的内容,对实施例1的排土场重构土壤和实施例2的制备方法进行了优选说明,具体描述如下所示:
排土场重构土壤还包括海藻粉,海藻粉以质量计为0.1~1份,海藻粉可以为0.1份、0.3份、0.5份、0.8份或者1.0份。
把改性气化渣与高岭土和碳酸钙在8~12兆帕,优选为10兆帕,焙烧温度1100℃~1300℃条件下,优选为1180℃,制备成多孔改性气化渣;改性气化渣、高岭土和碳酸钙的质量比为2:0.5~2: 0.5~2,优选质量比为2:1:1。改性气化渣按照前面的实施例得到。
海藻粉加入的过程中有下面两种方式:
第一种方式:将多孔改性气化渣及海藻粉混合后,然后与砂土混合,再与泥岩混合,得到排土场重构土壤。在这种方式中,海藻粉直接与其它组分进行物理混合得到分散均匀的材料即可。
第二种方式:多孔改性气化渣及海藻粉进行预混合:在水中加入多孔改性气化渣3~10份和海藻粉0.1~1份,水的体积是多孔改性气化渣和海藻粉总量的3倍至10倍,快速搅拌后进行过滤,自然晾干后得到表面吸附海藻粉的多孔改性气化渣。在这种方式中,先得到了多孔改性气化渣,然后把多孔改性气化渣与海藻粉进行预混合,即在水中进行快速搅拌使得海藻粉更好地附着到多孔改性气化渣上,并且多孔改性气化渣具有更好地孔隙表面,其对于盐份的吸附拦截能力进一步提升。多孔改性气化渣的孔隙率为65%至75%。
试验例1
(1)将1份煤气化粗渣和3份煤气化细渣分别在水浴条件下与盐酸混合进行酸浸,酸浸条件如下:盐酸质量浓度为17%,水浴温度为 40°C,液固比为4 mL/g,时间为5h。之后将酸浸后的煤气化粗渣和煤气化细渣用碱调至pH值约为7,在105℃下烘干6h。
(2)将煤气化粗渣和煤气化细渣再分别与稀碱溶液混合,经水浴加热后(煤气化粗渣的水浴温度为20℃,煤气化细渣的水浴温度为80℃),碱溶条件如下:NaOH浓度为40g/L,液固比为5 mL/g,时间为5h;分别得到改性煤气化粗渣和改性煤气化细渣。
(3)将16份砂土和上述的改性煤气化粗渣和改性煤气化细渣进行混合,后再与30份泥岩混合,加水搅拌,造粒、烘干,得到排土场重构土壤。
试验例2
(1)将3份煤气化粗渣和7份煤气化细渣分别在水浴条件下与盐酸混合进行酸浸,酸浸条件如下:盐酸质量浓度为17%,水浴温度为 40°C,液固比为4 mL/g,时间为5h。之后将酸浸后的煤气化粗渣和煤气化细渣用碱调至pH值约为7,在105℃下烘干6h。
(2)将煤气化粗渣和煤气化细渣再分别与稀碱溶液混合,经水浴加热后(煤气化粗渣的水浴温度为20℃,煤气化细渣的水浴温度为80℃),碱溶条件如下:NaOH浓度为40g/L,液固比为5 mL/g,时间为5h;分别得到改性煤气化粗渣和改性煤气化细渣。
(3)将25份砂土和上述的改性煤气化粗渣和改性煤气化细渣进行混合,后再与25份泥岩混合,加水搅拌,造粒、烘干,得到排土场重构土壤。
试验例3
(1)将2份煤气化粗渣和5份煤气化细渣分别在水浴条件下与盐酸混合进行酸浸,酸浸条件如下:盐酸质量浓度为17%,水浴温度为 40°C,液固比为4 mL/g,时间为5h。之后将酸浸后的煤气化粗渣和煤气化细渣用碱调至pH值约为7,在105℃下烘干6h。
(2)将煤气化粗渣和煤气化细渣再分别与稀碱溶液混合,经水浴加热后(煤气化粗渣的水浴温度为20℃,煤气化细渣的水浴温度为80℃),碱溶条件如下:NaOH浓度为40g/L,液固比为5 mL/g,时间为5h;分别得到改性煤气化粗渣和改性煤气化细渣。
(3)将10份砂土和上述的改性煤气化粗渣和改性煤气化细渣进行混合,后再与38份泥岩混合,加水搅拌,造粒、烘干,得到排土场重构土壤。
试验例4
(1)将2份煤气化粗渣和5份煤气化细渣分别在水浴条件下与盐酸混合进行酸浸,酸浸条件如下:盐酸质量浓度为17%,水浴温度为 40°C,液固比为4 mL/g,时间为5h。之后将酸浸后的煤气化粗渣和煤气化细渣用碱调至pH值约为7,在105℃下烘干6h。
(2)将煤气化粗渣和煤气化细渣再分别与稀碱溶液混合,经水浴加热后(煤气化粗渣的水浴温度为20℃,煤气化细渣的水浴温度为80℃),碱溶条件如下:NaOH浓度为40g/L,液固比为5 mL/g,时间为5h;分别得到改性煤气化粗渣和改性煤气化细渣。
(3)将10份改性气化渣与高岭土和碳酸钙在10兆帕,焙烧温度1100℃条件下,制备成多孔改性气化渣,把10份多孔改性气化渣与2份海藻粉混合,后再与38份泥岩以及10份砂土混合,加水搅拌,造粒、烘干,得到排土场重构土壤。按照质量计,改性气化渣中,改性煤气化粗渣为5份,改性煤气化细渣为5份;另外,高岭土和碳酸钙各自为2.5份。
对比例1
与试验例1相似,只是将改性气化渣变为气化渣,其他同试验例1,即:将16份砂土、煤1份煤气化粗渣和3份煤气化细渣混合,后再与30份泥岩混合,加水搅拌,造粒、烘干,得到排土场重构土壤。
性能测试
(1)隔盐试验
采用室内土柱试验,研究试验例制备得到的排土场重构土壤隔盐的效果。
表土取自红沙泉露天煤矿排土场706平台0~20cm土层;通过在该表土中添加较多NaCI可形成盐碱土壤(盐源,盐的添加量为1g/100g土),通过该表土中的盐分运行情况,探究排土场重构土壤的性能。
试验过程如下(如图1):试验组首先将盐碱土壤(盐源)填到土柱底部4 cm高度(0~4cm),接着分别将试验例1(实验组)和表土(对照组)制备得到的排土场重构土壤填装到土柱高度24cm(4~24cm),并压实以保证土样的各向均质性,最后将表土填装到土柱高度28 cm(24~28cm),并压实。在排土场重构土壤和表土之间放一层细纱网,防止表土混入供试土壤影响试验结果。每组重复两次。
静置后利用马氏瓶进行加水(固定水量100 ml),记录入渗时间和入渗深度;浇灌后利用红外灯模拟蒸发,历时20 d。试验结束后,每隔4 cm取样测定其土壤含水率、电导率、氯离子含量。
如图2和图3所示,蒸发后对照组表面有盐分析出,且整体土壤水分含量较低,易形成盐碱土;而实验组的土壤水分从上至下呈现先增后减的趋势,且在中间高度的土壤内存在水分最大值;而土壤盐分整体呈现递增的趋势,在临近掺混NaCI的土壤的位置达到最大值,说明实验组的排土场重构土壤具有隔盐保水的作用。这是由于改性气化渣与泥岩和砂土复配,改善排土场土壤的性能,使其呈现多孔结构,表面凹凸不平;与未改性的气化渣(对照组)相比,拥有更大的表面积和表面负荷,具有较强的吸附水分子能力以及表面化学活性,在高强度的蒸发条件下,可以有效的阻止水分运输,并吸附一定的盐分离子,阻隔盐分向表层土壤运动,达到阻隔盐分的效果。
试验例4是优选的实施例,把试验例4作为优选的实验组,然后按照上述相同的实验方式,得到如图8所示的数据。从图中可以看出,土壤的水分最大值在各个土壤深度均有所提升,并且在12-16cm以及20-24cm的位置土壤含水率有较好的持平效果,该含水率超过了图3中的实验组的含水率,这就说明通过海藻粉的加入和多孔改性气化渣的改进,使得土壤含水率得到了进一步提升。
从图4和图5可以看出,蒸发结束后土壤电导率和Cl-具有相同的变化规律,即从上至下对照组和实验组呈现递增的趋势,在4-8 cm处(即距离盐分层最近的土壤)达到最大值。但是实验组表层盐分含量低于对照组(电导率298 μS/cm<2780μS/cm,CI-含量1.101g/kg<3.089 g/kg),且比较原状(蒸发前)土壤和蒸发后的土壤,发现实验组和对照组蒸发后和原状(蒸发前)土壤呈现:电导率298 μS/cm<653μS/cm<2780 μS/cm、CI-含量1.101g/kg<1.917 g/kg<3.089 g/kg,即蒸发结束后实验组表层盐分含量低于原状(蒸发前)土壤,而对照组高于原状(蒸发前)土壤。以上表明实验组的排土场重构土壤起到了阻隔盐分的效果。同时实验组在4-8 cm处(即距离盐分层最近的土壤)达到最大值,为8865 μS/cm、16.756 g/kg,表明实验组的排土场重构土壤能直接拦截盐分,使盐分无法随着水分直接向表层聚集。
在试验例4对应的测试效果中,蒸发后实验组,24-28cm的电导率为195 μS/cm(小于其它试验组中的电导率298μS/cm),20-24cm的电导率为276 μS/cm,12-16cm的电导率为554μS/cm,4-8cm的电导率为9023 μS/cm,这就说明试验例4中的表层的电导率得到了进一步的降低,表明实验组的排土场重构土壤能直接拦截盐分,使盐分无法随着水分直接向表层聚集。
(2)通过毛细水层室内模拟试验,对比分析试验例1(实验组)和对比例1(对照组)制备得到的排土场重构土壤在毛细水上升高度与时间、土壤含水率的变化
毛细水带土柱试验装置由进水系统及土柱两部分组成(如图6):进水系统通过直径5 cm、高45 cm的马氏瓶供水;土柱分别是试验例1(实验组)、对比例1(对照组)制备得到的排土场重构土壤和表土(空白组)填装于内径8 cm、高30 cm的有机玻璃土柱,土柱自下而上标有刻度。填充土壤后静置24 h。
马氏瓶供水过程中观测毛细上升高度,记录不同时间的湿润锋(毛细上升)高度和马氏瓶读数变化来研究毛细上升的运动特征。试验结束后,每隔5 cm取一次样,测定其含水率。
毛细水上升高度随时间的变化如图7所示。总体上看,试验刚开始时在实验组、对照组和空白组的土壤中,毛细水上升速度很快,之后毛细水随着高度增加所用时间越来越长,说明上升速率越来越慢。对比曲线,可以发现在毛细上升高度2~8 cm内,毛细水上升速率大致相同。在8~20cm高度内,上升速率呈现出空白组>对照组>实验组的规律,这是因为实验组的土壤中具有多孔结构,而这种多孔结构使其具有一定的吸水特性,导致实验组的上升速率低于对照组;而对照组中气化渣也存在部分空间结构,但是对整体的影响不大。
而这也表明,当处于干旱地区时,对照组和空白组的失水速度也会较快,实验组由于空间结构的原因,用于巨大的表面积和表面负荷,并且具有极强的吸附水分子能力以及表面化学活性,能够产生较好的保水效果。并且实验组的最终上升高度大于对照组。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种排土场重构土壤,其特征在于,包括泥岩、砂土和多孔改性气化渣;所述多孔改性气化渣由改性气化渣与高岭土和碳酸钙在8~12兆帕,焙烧温度1100℃~1300℃条件下制备而成;所述改性气化渣、高岭土和碳酸钙的质量比为2:0.5~2: 0.5~2。
2.根据权利要求1所述的排土场重构土壤,其特征在于,以质量计,包括:泥岩25~40份、砂土10~25份、多孔改性气化渣3~10份。
3.根据权利要求1所述的排土场重构土壤,其特征在于,所述改性气化渣为气化渣经过酸浸和碱溶后得到;
酸浸是指将气化渣置于酸中;碱溶是指将酸浸后的气化渣与碱混合后加热;所述气化渣包括煤气化粗渣和煤气化细渣;煤气化粗渣和煤气化细渣的质量比为1:(2~3)。
4.根据权利要求2所述的排土场重构土壤,其特征在于,所述排土场重构土壤还包括海藻粉,所述海藻粉以质量计为0.1~1份。
5.一种根据权利要求1~4任一所述的排土场重构土壤的制备方法,其特征在于,包括:
(1)将气化渣进行改性,得到改性气化渣;将改性气化渣与高岭土和碳酸钙在8~12兆帕,焙烧温度1100℃~1300℃条件下制备得到多孔改性气化渣;所述改性气化渣、高岭土和碳酸钙的质量比为2:0.5~2: 0.5~2;
(2)将砂土和多孔改性气化渣混合后,再与泥岩混合,得到所述排土场重构土壤。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,改性的方法为酸浸和碱溶;酸浸是指将气化渣置于酸中;碱溶是指将酸浸后的气化渣与碱混合后加热;酸浸的条件为:酸的质量百分浓度为10%~25%,温度为30~50℃,时间为4~6h,气化渣与酸的液固比为2~5mL/g;
碱溶的条件为:碱的浓度为30~50g/L,加热温度为10~100℃,时间为4~6h,气化渣与碱的液固比为4~6mL/g;
所述气化渣包括煤气化粗渣和煤气化细渣。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述排土场重构土壤的原料还包括海藻粉;
在步骤(2)中,将砂土、多孔改性气化渣和海藻粉混合后,再与泥岩混合,得到所述排土场重构土壤。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,先将多孔改性气化渣及海藻粉进行预混合:在水中加入多孔改性气化渣和海藻粉,快速搅拌后进行过滤,自然晾干后得到表面吸附海藻粉的多孔改性气化渣;然后再与砂土混合后,加入泥岩并混合,得到所述排土场重构土壤。
9.根据权利要求1~4任一所述的排土场重构土壤在土壤重构、修复与改良中的应用。
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