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申请/专利权人：中国地质科学院水文地质环境地质研究所

摘要：一种利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其工艺步骤：利用磨机将粘土、生物质电厂灰渣和生物炭分别研磨；将研磨后的粘土、生物质电厂灰渣和生物炭以及腐植酸和聚丙烯酰胺干粉混合，产物为材料A；收集矿砂堆顶部的尾砂，将尾砂与材料A混合，然后利用磨机研磨，产物为材料B；将材料B平铺在经过平整的尾砂堆的表面或将尾砂充填进挖好的树坑底部和四壁，将氧化钙和硫酸钾加入水中，配制成溶液为材料C；将硫酸钾加入水中，制得材料D；将材料C或D喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面；待材料B湿度降到可耕作程度后，施加适量的有机肥，旋耕后即可进行耕种。本发明的构建方法生产成本低，使用方便，效果持久，利于推广使用。

主权项：1.一种利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其特征在于它包括如下工艺步骤：①利用磨机将粘土块、生物质电厂灰渣和生物炭分别研磨至粒径≦150微米，备用；②将研磨后的粘土、生物质电厂灰渣和生物炭以及腐植酸和聚丙烯酰胺干粉按体积比100:9～11:4～5:1～1.2:0.1～0.15混合，所得的产物为材料A；③收集矿砂堆顶部的尾砂，将尾砂与材料A按4～5:1的体积比混合，然后利用磨机研磨至粒径≦1mm，并将粒径大于1mm的矿砂筛除，所得的产物为材料B；④若计划将尾砂堆的表面通过种植草本植物复绿，则将材料B平铺在经过平整的尾砂堆的表面，平铺厚度≥25cm；若计划种植树苗，则将材料B充填进挖好的树坑底部和四壁，充填层厚度≥25cm；⑤将氧化钙和硫酸钾加入水中，配制成钙离子浓度为450～500mgL、钾离子浓度为35～40gL的溶液，该溶液为材料C；将硫酸钾加入水中，使钾离子浓度为35～40gL，制得材料D；⑥若矿砂水浸出液pH值≤5，利用喷水设备，将材料C喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面；若矿砂水浸出液pH值5，利用喷水设备，将材料D喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面，材料C、材料D其中之一与材料B的体积之比为0.1～0.2:1；⑦待喷洒有材料C或D的材料B湿度降到可耕作程度后，施加有机肥，旋耕后即可进行耕种。

全文数据：一种利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法技术领域本发明涉及一种利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，属于矿山修复与土壤改良技术领域，具体属于一种将难以生长植被，水土流失严重的离子型稀土矿砂堆改造为可以很好生长植被的土壤的技术。背景技术离子型稀土矿采用原位或异位浸矿方法进行开采，开采后产生大量的浸矿尾砂，其土壤粘粒含量低，砂粒含量高，稀土或重金属含量高，有机质匮乏，土壤养分贫乏，容重大，物理结构极差，这些缺点使得其难以生长植被，并且极易产生水土流失。我国关于尾矿库的植被恢复已经开展了大量研究，发达国家已经通过种植抗贫瘠的转基因植物、添加纳米修复材料等技术来恢复重金属尾矿和尾砂表面的植被，但已有技术均难以同时解决重金属采选尾砂存在的水土流失严重、重金属含量高、植被难以生长的问题。发明人检索到以下相关专利文献：CN108129235A公开了一种离子型稀土矿尾砂地改良剂，以泥炭藓、海藻泥、椰壳纤维素、有机钙基蒙脱土、多聚磷酸铵、生化黄腐酸钾及有机肥为改良剂，通过种植狼尾草和糖蜜草达到植被复垦目的，有效解决了离子型稀土矿尾砂地土壤保水保肥能力弱、有机质含量低的问题，还解决了土壤中稀土金属及重金属超标问题，经过植被复垦后，离子型稀土矿尾砂地改良效果持久、土壤保水保肥能力强。CN108668552A公开了一种离子型稀土尾砂地改良剂及其修复方法，利用改良剂改良稀土尾砂矿并通过美洲商陆提取稀土元素的方法。种植美洲商陆后其根际土壤溶液中的总稀土浓度有明显下降，总有机碳和有机氮含量有了显著提升，为稀土尾砂地的修复治理提供了一种新的改良剂以及植物改良模式，该模式对稀土尾砂地的土壤改良和复垦起到了良好的效果。另一方面，美洲商陆生长迅速，生物量大，抗逆性强，对稀土积累能力高，能够为后期稀土资源化回收提供了良好的基础。CN103947326A公开了一种离子型稀土矿尾砂地改良剂，以及一种利用所述改良剂改良稀土矿尾砂地并通过种植杂交狼尾草或红麻达到植被复垦目的的方法。所述改良剂是畜禽粪肥或污泥和锯末或秸秆生物炭等有机废弃物。所述方法有效改善了离子型稀土矿尾砂地土壤粘粒含量低、大于5mm砂粒含量高、容重大等物理结构差造成的土壤保水保肥能力弱、有机质含量极低和养分匮乏等植被复垦障碍因子，实现了离子型稀土矿尾砂地的植被复垦，且改良效果持久、土壤保水保肥能力强，植被生长良好。以上技术共同点是通过增施各种有机肥提高尾矿砂的肥力和保水保肥能力，并通过种植合适的植物实现对尾矿砂的绿化。但是，尾矿砂中大量的粒径大于5mm的粗砂和小砾石使得其结构松散，保水保肥能力差，植被生长困难，上述专利技术对此均没有解决办法。发明内容本发明所要解决的技术问题在于，提供一种利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，该方法通过研磨和添加具有持久效果的土壤改良剂将离子型稀土尾矿砂改良为抗侵蚀沃土层，且生产成本改良成本低，使用方便，效果持久，利于推广使用。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其技术方案在于它包括如下工艺步骤：①利用磨机将粘土块、生物质电厂灰渣和生物炭分别研磨至粒径≦150微米，备用；②将研磨后的粘土、生物质电厂灰渣和生物炭以及腐植酸和聚丙烯酰胺PAM干粉按体积比100:9～11:4～5:1～1.2:0.1～0.15混合，所得的产物为材料A；③收集矿砂堆顶部的尾砂，将尾砂与材料A按4～5:1的体积比混合，然后利用磨机研磨至粒径≦1mm，并将粒径大于1mm的尾矿砂筛除，所得的产物为材料B；④若计划将尾砂堆的表面通过种植草本植物复绿，则将材料B平铺在经过平整的尾砂堆的表面，平铺厚度≥25cm；若计划种植树苗，则将材料B充填进挖好的树坑底部和四壁，充填层厚度≥25cm；⑤将氧化钙和硫酸钾加入水中，配制成钙离子浓度为450～500mgL、钾离子浓度为35～40gL的溶液，该溶液为材料C；将硫酸钾加入水中，使钾离子浓度为35～40gL，制得材料D；⑥若矿砂水浸出液即矿砂的水溶液，矿砂与去离子水按1:10重量比混合后的水溶液pH值≤5，利用喷水设备，将材料C喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面；若矿砂水浸出液即矿砂的水溶液，矿砂与去离子水按1:10重量比混合后的水溶液pH值5，利用喷水设备，将材料D喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面，材料C、材料D其中之一与材料B的体积之比为0.1～0.2:1；⑦待喷洒有材料C或D的材料B湿度降到可耕作程度后一般晾晒3天材料B湿度即可降到可耕作程度，施加适量的、常规量的有机肥，旋耕后即可进行耕种。上述技术方案中，优选的技术方案可以是，所述的利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其特征在于它包括如下工艺步骤：①利用球磨机或者雷蒙磨雷蒙磨机将粘土块、生物质电厂灰渣和生物炭分别研磨至粒径≦150微米，备用；②将研磨后的粘土、生物质电厂灰渣和生物炭以及腐植酸和聚丙烯酰胺干粉按体积比100:10:5:1:0.1混合，所得的产物为材料A；③收集矿砂堆顶部的尾砂，将尾砂与材料A按5:1的体积比混合，然后利用球磨机或者雷蒙磨研磨至粒径≦1mm，并将粒径大于1mm的矿砂筛除，所得的产物为材料B；④若计划将尾砂堆的表面通过种植草本植物复绿，则将材料B平铺在经过平整的尾砂堆的表面，平铺厚度≥25cm；若计划种植树苗，则将材料B尾砂充填进挖好的树坑底部和四壁，充填层厚度≥25cm；⑤将氧化钙和硫酸钾加入水中，配制成钙离子浓度为500mgL、钾离子浓度为35gL的溶液，该溶液为材料C；将硫酸钾加入水中，使钾离子浓度为35gL，制得材料D；⑥若矿砂水浸出液pH值≤5，利用喷水设备，将材料C喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面；若矿砂水浸出液pH值5，利用喷水设备，将材料D喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面，材料C、材料D其中之一与材料B的体积之比为0.1～0.2:1；⑦待喷洒有材料C或D的材料B湿度降到可耕作程度后，施加适量的有机肥，旋耕后即可进行耕种。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，步骤①中的粘土为普通天然粘土；生物质电厂灰渣为生物质发电厂焚烧生物质产生的炉底渣，生物炭为普通烧烤用或其它用途的天然木炭或机制木炭木头或秸秆经500℃高温烘烤制成的木炭；所述步骤②中的腐植酸是残渣率小于5％的水溶性腐植酸；聚丙烯酰胺的纯度大于80％，分子量在800万-2000万之间，水解度为10％。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，步骤①中的粘土为普通天然粘土；生物质电厂灰渣为生物质发电厂焚烧生物质产生的炉底渣，生物炭为普通烧烤用或其它用途的天然木炭或机制木炭木头或秸秆经500℃高温烘烤制成的木炭；所述步骤②中的腐植酸为水溶性腐植酸；聚丙烯酰胺的分子量在800万-2000万之间。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，当步骤③中所述的矿砂堆为有滑坡或有溃坝危险的矿砂堆时，在进行步骤③之前应当在矿砂堆上用直推钻机施工钻孔，钻孔的数量为若干排，每个钻孔直径为5～8cm，相邻的两排钻孔之间以及每排钻孔中相邻的两个钻孔之间的中心距为6-8米，钻孔平均分布在矿砂堆表面，每个钻孔的深度达到矿砂堆底部，在钻孔中注入浓度为2％、分子量为1万-2.5万的羧甲基纤维素水溶液，单孔注入羧甲基纤维素水溶液量＝1.5×钻孔深度-3，所述钻孔深度的单位为米，所述单孔注入量的单位为立方米，注入时喷射头的最浅入孔深度为3米。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，当步骤③中所述的矿砂堆为平坦、厚度小，且没有滑坡或溃坝风险的矿砂堆时，材料A中的聚丙烯酰胺的分子量≦1300万。步骤⑥中所述的矿砂水浸出液即矿砂的水溶液，是矿砂与去离子水按1:10重量比混合后的水溶液。步骤①中、步骤③中所述的磨机为球磨机或者雷蒙磨或者其它磨机。本发明首先通过对尾砂的粉碎，解决其砾石成分含量高，难以成壤的问题，同时，将尾砂砾石内部包裹的粘土矿物暴露并粉碎，为其成壤过程提供重要的粘粒。然后通过添加经过优化组合的多种材料，实现同时调节土壤pH值，提高土壤有机质含量，改善其团粒结构，增强其抗侵蚀能力，并钝化其活性重金属，减少植物对重金属的吸收的目的，最终将矿砂改造为可以很好地生长植被的土壤，为重金属采选尾砂的生态修复提供重要解决途径。具体是本发明利用破碎设备将矿砂进行破碎，并与粘土、生物质电厂灰渣、生物炭、腐植酸和聚丙烯酰胺PAM干粉制成的材料按一定体积比进行混合并调拌均匀，再将钙离子和钾离子混合液均匀喷洒到搅拌好的矿砂上，待湿度降到可耕作程度后，施加适量有机肥，旋耕后即可进行种植。本方法的配方可根据不同的矿砂组分，不同坡度的地形进行调整。处理后的矿砂可种植各种林木或草本植物。本方法可有效调节尾砂熟化土壤的pH值，提高其有机质含量，增加团粒结构含量，增强其抗侵蚀能力，改变其重金属存在形态。本方法使用方便成本低、效果持久，可广泛用于多种重金属矿山和离子型稀土矿山采选尾砂表面的植被快速恢复。因此说，本发明采用粘土、生物质电厂灰渣、生物炭、腐植酸和聚丙烯酰胺PAM等为改性材料，同时添加氧化钙和硫酸钾的混合溶液进一步改良土壤结构和有效态元素配比，其生产成本低、使用方便、效果持久，利于推广使用。本发明本方法取得的有益效果如下：1离子型稀土浸矿尾砂中存在大量未经完全风化的岩石碎屑，难以成壤。本方法通过将尾砂研磨过筛，将矿砂中可以成壤的部分如长石、云母、粘土矿物等打碎，将硬质矿物筛除，有利于形成熟化土壤。2本方法使用普通粘土、生物质电厂灰渣、生物炭、腐植酸和PAM为改性材料，取材廉价易得，其中粘土的作用是增加矿砂壤质组分含量，为形成土壤团粒结构提供物质基础；生物质电厂灰渣的作用是钝化重金属，降低矿砂中重金属的毒性和移动性，同时利用其多孔性提高土壤保水透气性，也提高土壤pH值；生物炭的目的是利用其多孔性能增加土壤的保水、保肥和透气性，并与加入的腐植酸相结合，有利于形成土壤胶粒，保水保肥，增强土壤肥力；PAM可以交联细颗粒的土壤颗粒，避免其流失，提高抗侵蚀能力，通过以上材料的优化组合，可以很好地将难以生长植物的矿砂变为较为肥沃的土壤。3所使用材料中，生物质电厂灰渣和生物炭都有较大的酸碱缓冲容量，可以较持久地提高土壤pH值，改良酸性土壤，同时也降低铅、镉、铜、锌等重金属的活性。4针对酸性矿砂，本方法通过加入高浓度的钙离子，使水溶性腐植酸变成难溶状态，避免其流失，同时利用粘土矿物、生物质电厂灰渣和生物炭较高的阳离子交换容量，通过加入高浓度的钾离子，使生态的土壤颗粒中储存较多的缓释性钾离子，为后续的绿化植物持续提供钾元素，有利于绿化植物生长。5对需要粉碎的矿砂和改良剂，通过共同研磨、混合后再撒开的方法，利于混合均匀，也利于施工。附图说明图1为本发明的生产工艺流程图。具体实施方式为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图1所示，图1中各附图标记分别代表：1代表粘土，2代表生物质电厂灰渣，3代表生物炭，4代表磨机球磨机、雷蒙磨或者其它磨机，5代表矿砂的水溶液pH值5，6代表腐植酸，7代表将粘土块、生物质电厂灰渣和生物炭分别研磨至粒径≦150微米，8代表聚丙烯酰胺PAM干粉，9代表矿砂为酸性,矿砂的水溶液pH值≤5，10代表硫酸钾，11代表水，12代表浸矿尾砂，13代表材料A，14代表氧化钙，15代表水，16代表硫酸钾，17代表材料D，18代表磨机球磨机、雷蒙磨或其它磨机，19代表材料C，20代表材料B，21代表施加有机肥，22代表旋耕。实施例1：1待修复矿砂堆：南方某离子型稀土矿异位浸矿尾砂库，库容50万立方米库容50万方，库表面积100亩，新鲜矿砂浸出液pH值6.3，尾砂库停用2年，矿砂表面植被稀疏。2购买修复材料：粘土2500立方米，生物质电厂灰渣250立方米，稻壳生物炭125立方米，水溶性腐植酸25立方米，1000万分子量聚丙烯酰胺PAM2.0吨,硫酸钾200公斤。3粉碎设备：45KW雷蒙磨，配套机械上粒斗、风机、除尘器。本发明所述的利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法包括如下工艺步骤：①利用雷蒙磨将粘土块、生物质电厂灰渣和生物炭分别研磨至粒径≦150微米，备用。②将研磨后的粘土、生物质电厂灰渣和生物炭稻壳生物炭以及腐植酸和聚丙烯酰胺PAM干粉按体积比100:10:5:1:0.1混合，所得的产物为材料A。③收集矿砂堆顶部的尾砂，具体是将矿砂堆顶部20cm厚的矿砂进行翻耕，晾晒，待其湿度降到10％左右后，用推土机收集表层翻耕后的矿砂，将尾矿砂与材料A按5:1的体积比混合，然后利用雷蒙磨研磨至粒径≦1mm即用推土机收集表层翻耕后的矿砂，用雷蒙磨进行粉碎，粉碎过程中按5:1体积比混入材料A，磨研磨至粒烃≦1mm，并将粒径大于1mm的尾矿砂筛除，所得的产物为材料B。④计划将尾砂堆的表面通过种植草本植物复绿，将材料B平铺在经过平整的尾砂堆顶的表面，平铺厚度为25cm。⑤经测定矿砂的水溶液pH值5，将硫酸钾加入水中，使钾离子浓度为35gL，制得材料D。具体可以是在矿砂堆附近挖出一个体积在100m3左右的坑，坑壁上铺上防渗膜，从附近池塘抽水注入坑中，加入硫酸钾制成钾离子浓度为35gL的溶液。⑥用压力泵从坑中抽出硫酸钾溶液，均匀喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面。抽干后再注入配制的硫酸钾溶液，直至总水量达到2400m3。材料D与材料B的体积之比为0.1:1。⑦待喷洒有材料D的材料B湿度降到可耕作程度后，施加适量的有机肥，旋耕后即可进行耕种。具体可以是晾晒3天后，向矿砂堆顶施加50m3腐熟鸡粪，用旋耕机旋耕2遍，完成修复。实施效果：修复后在矿砂表面混播百喜草、紫花苜蓿、高羊茅、狗牙根、狗尾草混合草籽，当年植被盖度达到97％。实施例2：1待修复矿砂堆：南方某离子型稀土矿原地浸矿后多次山体滑坡形成的滑坡体，滑坡体坡度小于10°，部分总方量为40万立方米，滑坡体面积为90亩，滑坡体土壤浸出液pH值4.5-5.2，滑坡体表面基本没有植被。2购买修复材料：粘土2000立方米，生物质电厂灰渣200立方米，稻壳生物炭100立方米，水溶性腐植酸20立方米，1500万分子量聚丙烯酰胺PAM1.9吨,硫酸钾170公斤，氧化钙5公斤。3粉碎设备：45KW雷蒙磨，配套机械上粒斗、风机、除尘器。本发明所述的利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法包括如下工艺步骤：①利用雷蒙磨将粘土块、生物质电厂灰渣和生物炭分别研磨至粒径≦150微米，备用。②将研磨后的粘土、生物质电厂灰渣和生物炭稻壳生物炭以及腐植酸和聚丙烯酰胺PAM干粉按体积比100:10:5:1:0.1混合，所得的产物为材料A。③在进行步骤③之前应当在矿砂堆上滑坡体表面用直推钻机施工钻孔，钻孔的数量为两排，每个钻孔直径为5cm，相邻的两排钻孔之间以及每排钻孔中相邻的两个钻孔之间的中心距为7米，钻孔平均分布在矿砂堆表面，每个钻孔的深度达到矿砂堆底部滑坡体底部，在钻孔中注入浓度为2％、分子量为2万的羧甲基纤维素水溶液，单孔注入羧甲基纤维素水溶液量＝1.5×钻孔深度-3，所述钻孔深度的单位为米，所述单孔注入量的单位为立方米，注入时喷射头的最浅入孔深度为3米。收集矿砂堆顶部的尾砂，具体是将矿砂堆顶部20cm厚的矿砂进行翻耕，晾晒，待其湿度降到10％左右后，用推土机收集表层翻耕后的矿砂，将尾矿砂与材料A按5:1的体积比混合，然后利用雷蒙磨研磨至粒径≦1mm即用推土机收集表层翻耕后的矿砂，用雷蒙磨进行粉碎，粉碎过程中按5:1体积比混入材料A，磨研磨至粒烃≦1mm，并将粒径大于1mm的尾矿砂筛除，所得的产物为材料B。④计划将尾砂堆的表面通过种植草本植物复绿，将材料B平铺在经过平整的尾砂堆顶的表面，平铺厚度为25cm。⑤矿砂为酸性,水溶液pH值≤5，将氧化钙和硫酸钾加入水中，配制成钙离子浓度为500mgL、钾离子浓度为35gL的溶液，该溶液为材料C。具体可以是在滑坡体附近挖出一个体积在100m3左右的坑，坑壁上铺上防渗膜，从附近池塘抽水注入坑中，加入硫酸钾和氧化钙，配制成钙离子浓度为500mgL钙离子浓度饱和、钾离子浓度为35gL的溶液，该溶液为材料C。用压力泵从坑中抽出材料C氧化钙和硫酸钾溶液，均匀喷洒在位于矿砂堆顶部滑坡体顶部的材料B的表面。抽干后再注入配制的材料C溶液，直至总水量达到2160m3。材料C与材料B的体积之比为0.15:1。⑦待喷洒有材料C的材料B湿度降到可耕作程度后，施加适量的有机肥，旋耕后即可进行耕种。具体可以是晾晒3天后，向矿砂堆顶施加40m3腐熟鸡粪，用旋耕机旋耕2遍，完成修复。实施效果：修复后在矿砂表面混播百慕大、马尼拉、三叶草、百喜草、高羊茅、狗牙根、狗尾草混合草籽，当年植被盖度达到96％。实施例3：1待修复矿砂：南方离子型稀土原位浸矿形成的尾砂被冲积在河道中形成的尾砂库。库中尾砂总方量30万立方米，占地面积60亩，尾砂浸出液pH值为4.5-5.1，表面几乎没有植被。2购买修复材料：粘土1380立方米，生物质电厂灰渣140立方米，秸秆生物炭70立方米，水溶性腐植酸14立方米，1000万分子量聚丙烯酰胺PAM1.2吨,硫酸钾110公斤，氧化钙4公斤。3粉碎设备：45KW雷蒙磨，配套机械上粒斗、风机、除尘器。本发明所述的利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法包括如下工艺步骤：①利用雷蒙磨将粘土、生物质电厂灰渣和生物炭秸秆生物炭分别研磨至粒径≦150微米，备用。②将研磨后的粘土、生物质电厂灰渣和生物炭稻壳生物炭以及腐植酸和聚丙烯酰胺PAM干粉按体积比100:10:5:1:0.1混合，所得的产物为材料A。③收集矿砂堆顶部的尾砂，具体是将矿砂堆顶部20cm厚的矿砂进行翻耕，晾晒，待其湿度降到10％左右后，用推土机收集表层翻耕后的矿砂，将尾矿砂与材料A按5:1的体积比混合，然后利用雷蒙磨研磨至粒径≦1mm即用推土机收集表层翻耕后的矿砂，用雷蒙磨进行粉碎，粉碎过程中按5:1体积比混入材料A，磨研磨至粒烃≦1mm，并将粒径大于1mm的尾矿砂筛除，所得的产物为材料B。④计划将尾砂堆的表面通过种植草本植物复绿，将材料B平铺在经过平整的尾砂堆顶的表面，平铺厚度为25cm。⑤矿砂为酸性,水溶液pH值≤5，将氧化钙和硫酸钾加入水中，配制成钙离子浓度为500mgL、钾离子浓度为35gL的溶液，该溶液为材料C。具体是在尾矿库附近挖出一个体积在90m3左右的坑，坑壁上铺上防渗膜，从附近池塘抽水注入坑中，加入硫酸钾和氧化钙，配制成钙离子浓度为500mgL钙离子浓度饱和、钾离子浓度为35gL的溶液，该溶液为材料C。用压力泵从坑中抽出材料C氧化钙和硫酸钾溶液，均匀喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面。抽干后再注入配制的材料C溶液，直至总水量达到1450m3。材料C与材料B的体积之比为0.2:1。⑦待喷洒有材料C的材料B湿度降到可耕作程度后，施加适量的有机肥，旋耕后即可进行耕种。具体可以是晾晒3天后，向矿砂堆顶施加30m3腐熟鸡粪，用旋耕机旋耕2遍，完成修复。实施效果：修复后在矿砂表面混播百慕大、百喜草、马尼拉、高羊茅、狗牙根、狗尾草混合草籽，当年植被盖度达到95％。以上各实施例中，步骤⑥中所述的矿砂水浸出液即矿砂的水溶液，是矿砂与去离子水按1:10重量比混合后的水溶液。本发明的以上各实施例提供了一种利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，该方法通过研磨和添加具有持久效果的土壤改良剂将离子型稀土尾矿砂改良为抗侵蚀沃土层，且生产成本改良成本低，使用方便，效果持久，利于推广使用。与已有相关的技术相比，本发明的生产成本改良成本降低了20％以上。

权利要求：1.一种利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其特征在于它包括如下工艺步骤：①利用磨机将粘土块、生物质电厂灰渣和生物炭分别研磨至粒径≦150微米，备用；②将研磨后的粘土、生物质电厂灰渣和生物炭以及腐植酸和聚丙烯酰胺干粉按体积比100:9～11:4～5:1～1.2:0.1～0.15混合，所得的产物为材料A；③收集矿砂堆顶部的尾砂，将尾砂与材料A按4～5:1的体积比混合，然后利用磨机研磨至粒径≦1mm，并将粒径大于1mm的矿砂筛除，所得的产物为材料B；④若计划将尾砂堆的表面通过种植草本植物复绿，则将材料B平铺在经过平整的尾砂堆的表面，平铺厚度≥25cm；若计划种植树苗，则将材料B充填进挖好的树坑底部和四壁，充填层厚度≥25cm；⑤将氧化钙和硫酸钾加入水中，配制成钙离子浓度为450～500mgL、钾离子浓度为35～40gL的溶液，该溶液为材料C；将硫酸钾加入水中，使钾离子浓度为35～40gL，制得材料D；⑥若矿砂水浸出液pH值≤5，利用喷水设备，将材料C喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面；若矿砂水浸出液pH值5，利用喷水设备，将材料D喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面，材料C、材料D其中之一与材料B的体积之比为0.1～0.2:1；⑦待喷洒有材料C或D的材料B湿度降到可耕作程度后，施加有机肥，旋耕后即可进行耕种。2.根据权利要求1所述的利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其特征在于它包括如下工艺步骤：①利用球磨机或者雷蒙磨将粘土块、生物质电厂灰渣和生物炭分别研磨至粒径≦150微米，备用；②将研磨后的粘土、生物质电厂灰渣和生物炭以及腐植酸和聚丙烯酰胺干粉按体积比100:10:5:1:0.1混合，所得的产物为材料A；③收集矿砂堆顶部的尾砂，将尾砂与材料A按5:1的体积比混合，然后利用球磨机或者雷蒙磨研磨至粒径≦1mm，并将粒径大于1mm的矿砂筛除，所得的产物为材料B；④若计划将尾砂堆的表面通过种植草本植物复绿，则将材料B平铺在经过平整的尾砂堆的表面，平铺厚度≥25cm；若计划种植树苗，则将材料B尾砂充填进挖好的树坑底部和四壁，充填层厚度≥25cm；⑤将氧化钙和硫酸钾加入水中，配制成钙离子浓度为500mgL、钾离子浓度为35gL的溶液，该溶液为材料C；将硫酸钾加入水中，使钾离子浓度为35gL，制得材料D；⑥若矿砂水浸出液pH值≤5，利用喷水设备，将材料C喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面；若矿砂水浸出液pH值5，利用喷水设备，将材料D喷洒在位于矿砂堆顶部的材料B的表面，材料C、材料D其中之一与材料B的体积之比为0.1～0.2:1；⑦待喷洒有材料C或D的材料B湿度降到可耕作程度后，施加有机肥，旋耕后即可进行耕种。3.根据权利要求1或2所述的利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其特征在于步骤①中的粘土为普通天然粘土；生物质电厂灰渣为生物质发电厂焚烧生物质产生的炉底渣，生物炭为普通烧烤用或其它用途的天然木炭或机制木炭；所述步骤②中的腐植酸是残渣率小于5％的水溶性腐植酸；聚丙烯酰胺的纯度大于80％，分子量在800万-2000万之间，水解度为10％。4.根据权利要求1或2所述的利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其特征在于步骤①中的粘土为普通天然粘土；生物质电厂灰渣为生物质发电厂焚烧生物质产生的炉底渣，生物炭为普通烧烤用或其它用途的天然木炭或机制木炭；所述步骤②中的腐植酸为水溶性腐植酸；聚丙烯酰胺的分子量在800万-2000万之间。5.根据权利要求1或2所述的利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其特征在于当步骤③中所述的矿砂堆为有滑坡或有溃坝危险的矿砂堆时，在进行步骤③之前应当在矿砂堆上用直推钻机施工钻孔，钻孔的数量为若干排，每个钻孔直径为5～8cm，相邻的两排钻孔之间以及每排钻孔中相邻的两个钻孔之间的中心距为6-8米，钻孔平均分布在矿砂堆表面，每个钻孔的深度达到矿砂堆底部，在钻孔中注入浓度为2％、分子量为1万-2.5万的羧甲基纤维素水溶液，单孔注入羧甲基纤维素水溶液量＝1.5×钻孔深度-3，所述钻孔深度的单位为米，所述单孔注入量的单位为立方米，注入时喷射头的最浅入孔深度为3米。6.根据权利要求1或2所述的利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其特征在于当步骤③中所述的矿砂堆为平坦、厚度小，且没有滑坡或溃坝风险的矿砂堆时，材料A中的聚丙烯酰胺的分子量≦1300万。7.根据权利要求1或2所述的利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其特征在于步骤⑥中所述的矿砂水浸出液即矿砂的水溶液，是矿砂与去离子水按1:10重量比混合后的水溶液。8.根据权利要求1所述的利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其特征在于步骤①中所述的磨机为球磨机。9.根据权利要求1所述的利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法，其特征在于步骤③中所述的磨机为球磨机。

百度查询： 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 一种利用离子型稀土浸矿尾砂构建抗侵蚀沃土层的方法