本發(fā)明屬于生態(tài)環(huán)境修復(fù)，涉及一種荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)方法，尤其涉及一種煤氣化渣/赤泥基固廢制備荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料的方法及材料、應(yīng)用、修復(fù)方法。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，水資源消耗極具增加，特別是水資源本就缺乏的西部地區(qū)，更是面臨著及其嚴(yán)峻的荒漠化問(wèn)題。目前，用于荒漠化治理的方法主要有植被修復(fù)、布設(shè)草方格、機(jī)械沙障等，這些方式均需要投入大量的人力、物力、財(cái)力，因此僅主要應(yīng)用于道路及鐵路沿線，若使用網(wǎng)紗沙障在風(fēng)蝕和暴曬的作用下，還存在污染環(huán)境的問(wèn)題。對(duì)于水資源極度缺乏、地廣人稀的新疆、甘肅等地區(qū)很難大范圍進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

2、近年來(lái)，以煤氣化為核心技術(shù)的煤制氣、煤制油、煤制氫等產(chǎn)業(yè)得到了大力發(fā)展，煤氣化渣的產(chǎn)生量也大幅增加。由于煤氣化渣中殘?zhí)亢枯^高、氣化渣無(wú)法滿足建工建材等原材料對(duì)燒失量的要求，因此在建材應(yīng)用中受到居多局限。同時(shí)由于炭與灰熔融、包覆、黏連的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及高含水率，在循環(huán)流化床摻燒及其他高值化利用時(shí)，各組分之間制約嚴(yán)重。因此，目前氣化渣資源化利用程度并不高，仍主要以堆存和填埋為主，其中所含的有毒有害微量元素、酚類、氰化物等嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。因此，煤氣化渣的資源化、高值化利用是影響煤化工行業(yè)和企業(yè)健康發(fā)展的重大課題。

3、赤泥是氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)的典型固廢，隨著氧化鋁工業(yè)的不斷發(fā)展，赤泥的排放量逐年增加?，F(xiàn)階段赤泥在資源化利用過(guò)程中存在的摻量少、產(chǎn)品性能低及附加值低等問(wèn)題嚴(yán)重限制了其大規(guī)模利用。同時(shí)，赤泥中含有3%~14%的堿金屬氧化物，且大部分為弱結(jié)合堿和半游離堿，赤泥中還含有一定量的cr，ni，as，cu等重金屬元素，因此大量堆存赤泥會(huì)導(dǎo)致周圍土壤鹽堿化以及地下水污染等環(huán)境問(wèn)題。因此，發(fā)展利用率高、產(chǎn)品性能穩(wěn)定且附加值高的赤泥利用技術(shù)是解決赤泥資源化利用問(wèn)題的關(guān)鍵。

4、目前，煤氣化渣及赤泥大規(guī)模處置的方向之一是制備建材，但是由于煤氣化渣中殘?zhí)亢枯^高、燒失量較大以及粘結(jié)性差的特性，導(dǎo)致其在建材制造方面的大規(guī)模利用十分困難。赤泥因其粒徑小、持水能力強(qiáng)和高堿性等特點(diǎn)，成為固廢資源化利用領(lǐng)域的世界難題。同時(shí)，目前關(guān)于荒漠化治理的方法均需要投入大量的人力、物力、財(cái)力，有些甚至需要大量水資源，對(duì)于我國(guó)西北部干旱區(qū)荒漠的治理帶來(lái)了極大的困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種煤氣化渣/赤泥基固廢制備荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料的方法及材料、應(yīng)用、修復(fù)方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種煤氣化渣/赤泥基固廢制備荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料的方法：將煤氣化渣、赤泥和土壤（粉粘土或粘土）混合，陳化，造粒，于1050~1150?℃焙燒，得到荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料。

4、為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

5、進(jìn)一步地，包括以下步驟：

6、步驟一、將煤氣化渣、赤泥和土壤進(jìn)行配伍并混合均勻；煤氣化渣、赤泥和土壤組成的原料中各化學(xué)成分的質(zhì)量范圍為：sio2，40~65?%；al2o3，10~32?%；fe2o3，6~12?%；na2o和k2o，1.5~5?%；cao和?mgo，4~8?%；其中na2o和k2o、cao和?mgo屬于熔劑；具體的，通過(guò)xrf測(cè)定煤氣化渣、赤泥、土壤中各化學(xué)成分及占比，并依此配伍原料使之滿足上述范圍；

7、步驟二、烘干，研磨；

8、步驟三、加水調(diào)整原料的含水率為20~25?%，陳化48~72?h，優(yōu)選48?h；

9、步驟四、造粒；

10、步驟五、烘干，焙燒。

11、進(jìn)一步地，步驟二中，所述烘干的方法為：將混合好的原料靜置20~30?h，優(yōu)選24h，使赤泥中的多余水分被煤氣化渣和土壤充分吸收，使原料中的水分分布均勻，再于100~110?℃,?優(yōu)選105?℃烘干至恒重；研磨后過(guò)100目篩。

12、進(jìn)一步地，步驟四中，所述造粒得到的胚體直徑為1~4?cm，優(yōu)選2?cm。

13、進(jìn)一步地，步驟五中，所述烘干的方法為：于100~110?℃烘干5~8?h，優(yōu)選105?℃烘干6h；所述焙燒的方法為：于250~350?℃預(yù)熱20~40?min，優(yōu)選于300?℃預(yù)熱30?min，然后以5~15?℃/min，優(yōu)選10?℃/min進(jìn)行升溫，于1050~1150?℃焙燒20~40?min，優(yōu)選30?min。

14、本發(fā)明還提供上述的方法制備的荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料。

15、本發(fā)明還提供上述的荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料在荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)中應(yīng)用。

16、本發(fā)明還提供一種荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)方法：將上述的荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料均勻覆蓋在待修復(fù)的荒漠土表層。

17、為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

18、進(jìn)一步地，所述荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料的覆蓋率為不小于10%。覆蓋率可以大于100%，大于100%是指鋪設(shè)多層。

19、進(jìn)一步地，在鋪設(shè)所述荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料前，在待修復(fù)的荒漠土表層均勻噴灑水或植物纖維抑塵劑；植物纖維抑塵劑的濃度為2~6?wt%，水或植物纖維抑塵劑的噴灑量為2.5~5?l/m2。

20、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過(guò)精準(zhǔn)配伍充分利用赤泥中所含的水分，再經(jīng)過(guò)合理造粒以及科學(xué)焙燒的方式，充分利用煤氣化渣中所含的殘?zhí)款A(yù)熱制備多孔荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了煤氣化渣及赤泥的資源化和無(wú)害化利用，減少了煤氣化渣大量堆存對(duì)企業(yè)和周邊生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的危害。同時(shí)，本發(fā)明充分利用煤氣化渣中的殘?zhí)坑酂?，降低了傳統(tǒng)材料制備的能源消耗。更重要的是，本發(fā)明提供了一種荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)方法，通過(guò)在荒漠土表層鋪設(shè)荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料，可有效降低風(fēng)蝕，延緩水分蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)荒漠化治理修復(fù)的目的。具體的，修復(fù)材料可以阻隔風(fēng)對(duì)荒漠土表層的直接作用，吸收風(fēng)動(dòng)量，降低近地表風(fēng)速，進(jìn)而起到抑制土壤風(fēng)蝕和降低輸沙率的作用。且該方法可有效提高地表空氣動(dòng)力學(xué)粗糙度，降低土壤侵蝕模數(shù)，減少水土流失，避免形成新的風(fēng)沙源，起到水土保持、防風(fēng)固沙、維持區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡穩(wěn)定的功能。

技術(shù)特征：

1.一種煤氣化渣/赤泥基固廢制備荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料的方法，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化渣/赤泥基固廢制備荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料的方法，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化渣/赤泥基固廢制備荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料的方法，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化渣/赤泥基固廢制備荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料的方法，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化渣/赤泥基固廢制備荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料的方法，其特征在于：

6.如權(quán)利要求1~5任意一項(xiàng)所述的方法制備的荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料。

7.如權(quán)利要求6所述的荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料在荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)中應(yīng)用。

8.一種荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)方法，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)方法，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一煤氣化渣/赤泥基固廢制備荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料的方法及材料、應(yīng)用、修復(fù)方法，屬于生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，制備方法為：將煤氣化渣、赤泥和土壤混合，陳化，造粒，于1050~1150℃焙燒，得到荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料。本發(fā)明通過(guò)精準(zhǔn)配伍充分利用赤泥中所含的水分，再經(jīng)過(guò)合理造粒以及科學(xué)焙燒的方式，充分利用煤氣化渣中所含的殘?zhí)款A(yù)熱制備多孔荒漠化生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料，在實(shí)現(xiàn)固廢資源化和無(wú)害化的同時(shí)，降低了能源消耗，產(chǎn)品的應(yīng)用還能起到延緩荒漠水分蒸發(fā)，抑制沙塵源的作用。

技術(shù)研發(fā)人員：閆一凡,何躍,張愛(ài)國(guó),鄭麗萍,關(guān)強(qiáng),章雷,侯衛(wèi)龍,王戰(zhàn),孫佳慧,雷輝,許琳玥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6