一种黄土高原退化土壤修复材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及土壤修复及新材料，尤其涉及一种黄土高原退化土壤修复材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、黄土高原的黄土结构特点主要是土质疏松，容易渗水。在自然因素和人为因素的双重作用下，黄土高原土壤普遍发生退化，加上长期没有植被覆盖，土壤有机质消耗殆尽，很难长出新的植被，即使长出来也是难以成活。因此，研制适用于黄土高原退化土壤的修复材料，改善其土壤结构，提高其保水保肥能力，具有重要意义。

2、目前，现有技术公开的土壤修复材料及方法有很多，但针对黄土高原退化土壤的修复材料及方法却鲜有报道。比如本发明人此前申请关于土壤修复的专利(专利号为202310987117.2)中具体公开了一种由纳米硅酸盐复合材料、有机复合肥、生物菌三部分组成的纳米生物环境材料，该纳米生物环境材料对于四川地区的重金属污染土壤治理具有不错的效果，但其对于黄土高原退化土壤修复效果较差。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种黄土高原退化土壤修复材料及其制备方法和应用。

2、第一方面，本发明提供了一种黄土高原退化土壤修复材料，所述黄土高原退化土壤修复材料包括载体材料；

3、所述载体材料的制备方法包括以下步骤：

4、将粉状膨润土、沸石粉和分散剂加入乙醇水溶液中进行搅拌，得到混合浆料；

5、将所述混合浆料进行球磨，后进行造粒，得到混合料颗粒；

6、于惰性气体氛围下，将所述混合料颗粒进行磁场热处理，得到所述载体材料。

7、进一步地，所述粉状膨润土、所述沸石粉和所述分散剂的重量比为(20～25):(3～7):(0.5～2)。

8、进一步地，所述分散剂包括聚羧酸盐分散剂；所述乙醇水溶液中乙醇的体积分数为38～50％。

9、进一步地，以重量百分数计，所述混合浆料的固含量为45～55wt％。

10、进一步地，所述球磨的工作参数包括：球磨转速为300～500rpm，球磨时间为20～40min，球料比为(1～10):1。

11、进一步地，于惰性气体氛围下，将所述混合料颗粒进行磁场热处理，得到所述载体材料的步骤包括以下过程：

12、于氮气气氛下，将所述混合料颗粒置于磁场烧结炉中进行热处理，随炉冷却后得到所述载体材料；

13、其中，所述磁场烧结炉的工作参数包括：氮气流量为0.1～0.5m3/min，磁通线圈电流8～15a，以5～10℃/min的升温速率从室温升温至300～400℃并保温1～2小时。

14、进一步地，所述黄土高原退化土壤修复材料是由所述载体材料以及负载于所述载体材料上的微生物菌剂组成；所述微生物菌剂是由重量比为(1～3):(1～3):(1～3)的枯草芽孢杆菌液、硫杆菌液和根瘤菌液组成。

15、进一步地，所述载体材料和所述微生物菌剂的重量比为(5～10):(0.2～0.8)；所述枯草芽孢杆菌液、所述硫杆菌液和所述根瘤菌液的有效活菌数均为1～10亿/ml。

16、第二方面，本发明提供了一种第一方面任一项所述的黄土高原退化土壤修复材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

17、得到所述载体材料；

18、将所述载体材料和所述微生物菌剂进行混合，后干燥，得到所述黄土高原退化土壤修复材料。

19、第三方面，本发明提供了第一方面任一项所述的黄土高原退化土壤修复材料，和/或，第二方面任一项所述的制备方法所得的黄土高原退化土壤修复材料在治理黄土高原土壤退化中的应用。

20、本发明提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点：

21、本发明提供了一种黄土高原退化土壤修复材料，本发明以粉状膨润土和沸石粉为原料，并采用球磨和磁场热处理进行联合处理，制得了一种保水能力强的载体材料，后续可与适宜的微生物菌剂进行搭配使用，应用于黄土高原退化土壤的治理，起到改善土壤结构和提高保水保肥能力的效果。

技术特征：

1.一种黄土高原退化土壤修复材料，其特征在于，所述黄土高原退化土壤修复材料包括载体材料；

2.根据权利要求1所述的黄土高原退化土壤修复材料，其特征在于，所述粉状膨润土、所述沸石粉和所述分散剂的重量比为(20～25):(3～7):(0.5～2)。

3.根据权利要求1所述的黄土高原退化土壤修复材料，其特征在于，所述分散剂包括聚羧酸盐分散剂；所述乙醇水溶液中乙醇的体积分数为38～50％。

4.根据权利要求1所述的黄土高原退化土壤修复材料，其特征在于，以重量百分数计，所述混合浆料的固含量为45～55wt％。

5.根据权利要求1所述的黄土高原退化土壤修复材料，其特征在于，所述球磨的工作参数包括：球磨转速为300～500rpm，球磨时间为20～40min，球料比为(1～10):1。

6.根据权利要求1所述的黄土高原退化土壤修复材料，其特征在于，于惰性气体氛围下，将所述混合料颗粒进行磁场热处理，得到所述载体材料的步骤包括以下过程：

7.根据权利要求1～6任一项所述的黄土高原退化土壤修复材料，其特征在于，所述黄土高原退化土壤修复材料是由所述载体材料以及负载于所述载体材料上的微生物菌剂组成；所述微生物菌剂是由重量比为(1～3):(1～3):(1～3)的枯草芽孢杆菌液、硫杆菌液和根瘤菌液组成。

8.根据权利要求7所述的黄土高原退化土壤修复材料，其特征在于，所述载体材料和所述微生物菌剂的重量比为(5～10):(0.2～0.8)；所述枯草芽孢杆菌液、所述硫杆菌液和所述根瘤菌液的有效活菌数均为1～10亿/ml。

9.一种权利要求1～8任一项所述的黄土高原退化土壤修复材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

10.权利要求1～8任一项所述的黄土高原退化土壤修复材料，和/或，权利要求9所述的制备方法所得的黄土高原退化土壤修复材料在治理黄土高原土壤退化中的应用。

技术总结本发明涉及一种黄土高原退化土壤修复材料及其制备方法和应用，涉及土壤修复及新材料技术领域，所述黄土高原退化土壤修复材料包括载体材料；所述载体材料的制备方法包括以下步骤：将粉状膨润土、沸石粉和分散剂加入乙醇水溶液中进行搅拌，得到混合浆料；将所述混合浆料进行球磨，后进行造粒，得到混合料颗粒；于惰性气体氛围下，将所述混合料颗粒进行磁场热处理，得到所述载体材料。本发明以粉状膨润土和沸石粉为原料，并采用球磨和磁场热处理进行联合处理，制得了一种保水能力强的载体材料，后续可与适宜的微生物菌剂进行搭配使用，应用于黄土高原退化土壤的治理，起到改善土壤结构和提高保水保肥能力的效果。技术研发人员：曾洪,马永梅,孙保平受保护的技术使用者：西藏万慧土壤治理技术研究发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26