凹凸棒石盐碱阻隔材料制备以及盐碱地原位工程化治理与修复方法.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610553615.6 (22)申请日 2016.07.14 (71)申请人 甘肃工业技术研究院 地址 730000 甘肃省兰州市城关区张苏滩 575号创业中心办公楼二楼 (72)发明人 贾笑天王伟军靳悦琳 (74)专利代理机构 北京中恒高博知识产权代理 有限公司 11249 代理人 高玉滨 (51)Int.Cl. C09K 17/40(2006.01) C09K 105/00(2006.01) C09K 109/00(2006.01) (54)发明名称 凹凸棒石盐碱阻隔材

2、料制备以及盐碱地原 位工程化治理与修复方法 (57)摘要 本发明公开了一种凹凸棒石盐碱阻隔材料 以及盐碱地原位工程化治理与修复方法， 其中盐 碱阻隔材料的制备方法包括以下步骤：（1） 使用 非金属矿提纯粉碎设备， 将凹凸棒石粉碎成粒度 200目的微粒；（2） 向凹凸棒石中加入重量百分 为0.3%1.5%的纤维并混合；（3） 将上述混合材料 按固:液=1: （1-2.5） 的比例， 加水或植物油进行 充分搅拌混合， 浸泡24h；（4） 对上述浸泡好的材 料进行机械捶打、 挤压， 直到用刀划过后能看到 泥料断面发亮为止。 本发明利用凹凸棒石具有的 结构特性， 制备成透气不透水的生态阻隔泥料， 铺设

3、于盐碱地深层， 切断了土壤盐碱迁移通道， 阻隔盐碱借毛细管作用造成土壤次生盐碱化的 发生， 实现土壤盐碱的永久治理与修复， 成本低 廉， 可操作性强， 适于推广应用。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 106190152 A 2016.12.07 CN 106190152 A 1.一种凹凸棒石盐碱阻隔材料的制备方法， 其特征在于， 具体包括以下步骤： 使用非金属矿提纯粉碎设备， 将凹凸棒石粉碎成粒度200目的微粒； 向凹凸棒石中加入重量百分比为0.3%1.5%的纤维并混合； 将上述混合材料按固:液=1: （1-2.5） 的比例， 加水或植物油进行充分搅拌混合， 浸泡 24h； 对上述

4、浸泡好的材料进行机械反复捶打或挤压1020min， 制成阻隔泥料。 2.根据权利要求1所述的一种凹凸棒石盐碱阻隔材料的制备方法， 其特征在于： 上述步 骤 （2） 中， 所述的纤维选用棉絮。 3.一种利用权利要求1所述的盐碱阻隔材料进行盐碱地原位工程化治理与修复的方 法， 其特征在于， 包括以下步骤： 第一步： 凹凸棒石透气不透水盐碱阻隔材料的制备； 第二步： 盐碱地土壤开挖； 第三步： 凹凸棒石透气不透水盐碱阻隔材料的铺设； 第四步： 开挖土壤回填。 4.根据权利要求3所述的一种盐碱地原位工程化治理与修复方法， 其特征在于： 步骤二 中， 盐碱地采用挖掘机械开挖， 垄沟开挖深度为50 cm7

5、0cm。 5.根据权利要求3所述的一种盐碱地原位工程化治理与修复方法， 其特征在于： 步骤三 中， 所述凹凸棒石透气不透水盐碱阻隔材料的铺设， 具体包括以下步骤： （1） 将制备好的凹凸棒石透气不透水盐碱阻隔泥料， 均匀铺设于开挖的垄沟层面内， 铺 设厚度控制在2 cm5cm之间； （2） 将铺设好的阻隔材料， 用压平机械碾压平整。 6.根据权利要求3所述的一种盐碱地原位工程化治理与修复方法， 其特征在于： 步骤四 中， 将开挖的上层土壤均匀回填至阻隔材料层上部， 后平整。 7.根据权利要求3-6任一所述的一种盐碱地原位工程化治理与修复方法， 其特征在于： 所述治理与修复方法还可用于土壤重金属

6、污染深层阻隔或者垃圾填埋场隔离层。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106190152 A 2 凹凸棒石盐碱阻隔材料制备以及盐碱地原位工程化治理与修 复方法 技术领域 0001 本发明属于土壤治理与修复技术领域， 涉及一种盐碱地修复的阻隔材料和修复方 法， 具体指一种凹凸棒石盐碱阻隔材料制备以及利用该材料进行的盐碱地原位工程化治理 与修复方法。 背景技术 0002 盐碱土是各种盐化土、 盐土和碱化土、 碱土的统称。 这些土壤因含有诸多的可溶性 盐类， 故对大多数作物会产生不同程度的危害， 也会对地面建筑物产生盐碱性损伤。 现有的 盐碱地改良措施主要有： 以水压盐、 排水排盐、 放淤压盐、 耕

7、作措施和化学改良等， 这些方法 在短期内对盐碱的治理有较为明显的效果。 但随着时间的推移， 土体深层中可溶性盐类， 通 过毛细管现象， 重新在土壤表面积累， 造成土壤次生盐碱化。 因此， 如何综合考虑成本以及 修复性能， 深入研究并设计出新的盐碱地修复与治理方法， 以切断土壤毛细管现象， 阻隔盐 碱上移造成次生盐碱化， 是土壤盐碱化治理与修复的有效新途径。 发明内容 0003 针对上述技术问题， 本发明的目的是公开一种以凹凸棒石为基础的透气不透水盐 碱阻隔材料的制备方法； 本发明的另一目的是公开一种利用上阻隔述材料进行盐碱地原位工程化治理与修复 的方法， 以实现低成本与盐碱地永久性修复与治理，

8、 能有效阻隔因毛细管现象造成土壤次 生盐碱化的发生。 0004 本发明通过以下技术方案来实现上述目的： 一种凹凸棒石盐碱阻隔材料的制备方法， 具体包括以下步骤： （1） 使用非金属矿提纯粉碎设备， 将凹凸棒石粉碎成粒度200目的微粒； （2） 向凹凸棒石中加入重量百分比为0.3%1.5%的纤维并混合； （3） 将上述混合材料按固:液=1: （1-2.5） 的比例， 加水或植物油进行充分搅拌混合， 浸 泡24h； （4） 对上述浸泡好的材料进行机械反复捶打或挤压1020min， 制成阻隔泥料。 0005 优选地， 上述步骤 （2） 中， 所述的纤维选用棉絮。 0006 一种盐碱地原位工程化治理与

9、修复方法， 包括以下步骤： 第一步： 凹凸棒石透气不透水盐碱阻隔材料的制备； 第二步： 盐碱地土壤开挖； 第三步： 凹凸棒石透气不透水盐碱阻隔材料的铺设； 第四步： 开挖土壤回填。 0007 优选地， 步骤二中， 盐碱地采用挖掘机械开挖， 垄沟开挖深度为50 cm70cm。 0008 优选地， 步骤三中， 所述凹凸棒石透气不透水盐碱阻隔材料的铺设， 具体包括以下 说明书 1/3 页 3 CN 106190152 A 3 步骤： （1） 将制备好的凹凸棒石透气不透水盐碱阻隔泥料， 均匀铺设于开挖的垄沟层面内， 铺 设厚度控制在2 cm5cm之间； （2） 将铺设好的阻隔材料， 用压平机械碾压平整

10、。 0009 优选地， 步骤四中， 将开挖的上层土壤均匀回填至阻隔材料层上部， 后平整。 0010 优选地， 所述治理与修复方法还可用于土壤重金属污染深层阻隔或者垃圾填埋场 隔离层。 0011 本发明的有益效果是： 1、 利用凹凸棒石具有的结构特性， 将其制备成透气不透水的生态阻隔泥料， 铺设于盐 碱地深层， 切断了土壤盐碱迁移通道， 阻隔盐碱借毛细管作用上升至地表积累造成土壤次 生盐碱化的发生， 从而实现土壤盐碱的永久治理与修复； 2、 凹凸棒石盐碱阻隔原材料均为天然生态材料， 不会对土壤造成二次污染， 高效环保； 3、 本发明所涉及的利用凹凸棒石盐碱阻隔材料进行盐碱地的修复方法， 其成本低

11、廉， 操作简单、 便捷， 可操作性强， 能适用于绝大多数盐碱化土壤治理与修复， 以及环境保护领 域， 具有较好的市场价值和经济效益， 适于推广应用。 附图说明 0012 图1为本发明盐碱地原位工程化治理与修复中地下阻隔材料层的示意图。 具体实施方式 0013 下面将结合附图及实施例对本发明及其效果作进一步阐述。 0014 一种凹凸棒石盐碱阻隔材料的制备方法， 具体包括以下步骤： （1） 使用非金属矿提纯粉碎设备， 将凹凸棒石粉碎成粒度200目的微粒； （2） 向凹凸棒石中加入重量百分比为0.3%1.5%的纤维并混合， 纤维可选用棉絮等植物 纤维； （3） 将上述混合材料按固:液=1: （1-2

12、.5） 的比例， 加水或植物油进行充分搅拌混合， 浸 泡24h； （4） 对上述浸泡好的材料进行机械反复捶打或挤压1020min， 制成阻隔泥料； 用刀划过 泥料断面若能看到泥料断面发亮， 则泥料制作完成。 0015 一种盐碱地原位工程化治理与修复方法， 包括以下步骤： 第一步： 凹凸棒石透气不透水盐碱阻隔材料的制备； 第二步： 盐碱地土壤开挖， 采用挖掘机械开挖， 垄沟开挖深度控制在50 cm70cm之间； 第三步： 凹凸棒石透气不透水盐碱阻隔材料的铺设； 具体包括以下步骤： （1） 将制备好的凹凸棒石透气不透水盐碱阻隔泥料， 均匀铺设于开挖的垄沟层面内， 铺 设厚度控制在2 cm5cm之间

13、；（2） 将铺设好的阻隔材料， 用压平机械碾压平整； 通常盐碱阻 隔材料层铺设在土壤层以下， 地下缓冲层以上； 如图1所示， 地平线以上为作物种植层， 地平 线以下70cm左右为土壤层， 在土壤层以下铺设2 cm左右的盐碱阻隔材料层， 既能达到良好 的盐碱阻隔作用， 达到盐碱地永久治理修复的目的； 第四步： 开挖土壤回填； 将开挖的上层土壤均匀回填至阻隔材料层上部， 后平整。 说明书 2/3 页 4 CN 106190152 A 4 0016 本发明所涉及的阻隔原材料均为天然生态材料， 无环境污染； 因凹凸棒石具有层、 链、 纤维状的晶体结构和纳米级孔穴通道的微观构造， 禀赋该材料具吸附性、

14、传质性、 缓释 性、 流变性、 离子交换性等诸多优良特性。 本发明通过练泥工艺， 将凹凸棒石制备成透气不 透水的生态阻隔泥料， 铺设于盐碱地深层， 切断了土壤盐碱迁移通道， 阻隔盐碱借毛细管作 用上升至地表而积累， 从而实现土壤盐碱的永久治理与修复。 本发明所涉及工艺技术适用 于滨海、 半湿润、 半干旱、 干旱区以及半漠境和漠境区区域的盐碱化土壤治理与修复， 亦可 适用于土壤重金属污染深层阻隔或者垃圾填埋场隔离层等环境保护领域。 0017 以上实施例仅是示例性的， 并不会局限本发明， 应当指出对于本领域的技术人员 来说， 在本发明所提供的技术启示下， 所做出的其它等同变型和改进， 均应视为本发明的保 护范围。 说明书 3/3 页 5 CN 106190152 A 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 106190152 A 6