本发明属于农业土壤改良和固体废弃物污染控制,具体涉及一种碱熔粉煤灰在土壤作物增产剂中的应用。
背景技术:
1、粉煤灰是主要的工业固体废弃物之一,其占用的土地面积逐年增加,造成潜在的环境问题。对粉煤灰的资源化利用主要集中在建材、化工及农业方面,但仍无法实现对粉煤灰的全量消纳。
技术实现思路
1、当前,粉煤灰在农业方面的应用主要是用作土壤调理剂。粉煤灰的主要化学组成为sio2、al2o3、fe2o3、cao、mgo 等,还含有一定量的p、k等元素。粉煤灰的主要组成与土壤成分接近,而且含有一定量的营养元素和微量元素,并且其中空微粒结构可能改良土壤质地,这是粉煤灰作为土壤调理剂的基础。
2、但是粉煤灰的形成经过了高温烧结过程,比表面积较低,对土壤质地改良效果有限,而且很多矿物元素包埋在颗粒内部,生物可利用率低。在将粉煤灰直接作为调理剂的土壤改良实践中,往往需要大量添加,可能对土壤自身结构造成较大扰动,存在负面影响。
3、本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种碱熔粉煤灰在土壤作物增产剂中的应用,用强碱处理粉煤灰得到碱熔粉煤灰,提高了比表面积,使包埋在粉煤灰中mg、p等矿物质组分暴露出来,使营养矿物元素具有更高的生物利用率,大大降低粉煤灰的使用量。
4、为达到上述目的,本发明是采用下述技术方案实现的:
5、第一方面,提供一种碱熔粉煤灰在土壤作物增产剂中的应用,包括:将土壤作物增产剂施加到土壤中,与表层土壤混合均匀,形成改良土壤,再进行作物种植;其中所述土壤作物增产剂的制备方法包括:
6、将强碱与粉煤灰以质量比0.05~0.3混合均匀后,于300~600℃焙烧一定时间得到碱熔粉煤灰,将碱熔粉煤灰用水洗涤,将固体产物分离、烘干,得到所述土壤作物增产剂。
7、在一些实施例中,所述粉煤灰中镁含量为0.3~2.5wt%。
8、在一些实施例中,所述粉煤灰中磷含量为0.03~1 wt %。
9、在一些实施例中,所述强碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
10、在一些实施例中,所述焙烧的时间为1.5~2.5小时,更优选为为2小时。
11、在一些实施例中,所述土壤作物增产剂的比表面积为1~6平方米/克。
12、在一些实施例中,所述土壤选自盐碱土、潮土、灌淤土、红壤、褐土、棕壤、漠土、栗钙土、岩性土、草甸土和水稻土中至少一种。
13、在一些实施例中,所述表层土壤的厚度为10~30厘米。
14、在一些实施例中,所述土壤作物增产剂施加到土壤中的施加量为表层土壤质量的0.1~2 wt %。
15、在一些实施例中,强碱与粉煤灰的质量比为0.15,焙烧温度为400℃,焙烧的时间为小时。
16、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果:
17、(1)通过碱处理,部分除去粉煤灰颗粒中的石英等二氧化硅等组分,在颗粒表面刻蚀形成孔洞,增大其比表面积,形成多孔结构,作为土壤作物增产剂使用时,可以改良土壤质地。
18、(2)通过碱处理,使包埋在粉煤灰中mg、p等矿物质组分暴露出来,作为土壤作物增产剂使用时,营养矿物元素具有更高的生物利用率。
19、(3)粉煤灰的改性步骤少,使用常用试剂,操作方法简单,容易扩大生产,快速实现粉煤灰减量化。
20、(4)将粉煤灰改性后,用于土壤改良。既实现了固体废弃物的资源化利用,又可促进农业生产,具备广阔的推广及应用前景。
1.一种碱熔粉煤灰在土壤作物增产剂中的应用,其特征在于,包括:将土壤作物增产剂施加到土壤中,与表层土壤混合均匀,形成改良土壤,再进行作物种植;其中所述土壤作物增产剂的制备方法包括:
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述粉煤灰中镁含量为0.3~2.5wt%。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述粉煤灰中磷含量为0.03~1 wt %。
4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述强碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述焙烧的时间为1.5~2.5小时。
6.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述土壤作物增产剂的比表面积为1~6平方米/克。
7.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述土壤选自盐碱土、潮土、灌淤土、红壤、褐土、棕壤、漠土、栗钙土、岩性土、草甸土和水稻土中至少一种。
8.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述表层土壤的厚度为10~30厘米。
9.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述土壤作物增产剂施加到土壤中的施加量为表层土壤质量的0.1~2 wt %。
10.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,强碱与粉煤灰的质量比为0.15,焙烧温度为400℃,焙烧的时间为2小时。