Нейтрализующий материал для рекультивации закисленных почв



Нейтрализующий материал для рекультивации закисленных почв
Нейтрализующий материал для рекультивации закисленных почв

 


Владельцы патента RU 2626646:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" (RU)

Изобретение может быть использовано при утилизации отходов промышленного производства. Шлак производства феррованадия силикоалюминотермическим способом используют в качестве нейтрализующего материала для рекультивации закисленных почв терриконников. Изобретение позволяет расширить арсенал нейтрализующих материалов, используемых для рекультивации закисленных почв. 2 табл., 1 пр.

 

Настоящее изобретение относится к утилизации отходов промышленного производства с целью использования их в народном хозяйстве для рекультивации закисленных пород террикоников.

Известны примеры использования технологического шлама различных производств в разных областях народного хозяйства (RU 2411299, опубл. 10.02.2011 г., RU 2536062, опубл. 20.12.2014 г.).

Известно, что для биологической рекультивации закисленных пиритсодержащих пород угольных шахт в качестве нейтрализующего материала используют известь (SU 1790572, опубл. 23.01.1993 г.).

Известно использование спиртовой бурды с добавлением водного аммиака для нейтрализации кислотности почв (Заявка RU 2013117235, опубл. 20.10.2014 г.).

Известно также использование бурового шлама как раскислителя в составе композиции для рекультивации карьеров и нарушенных земель (RU 2293103, опубл. 10.02.2007 г.).

Анализ источников информации показал, что шлак производства феррованадия силикоалюминотермическим способом в качестве нейтрализующего материала при рекультивации закисленных пород не использовался ранее.

Технический результат заключается в расширении арсенала нейтрализующих материалов, используемых для рекультивации закисленных почв.

В качестве одного из нейтрализующих материалов-раскислителей предложено использовать шлак производства феррованадия силикоалюминотермическим способом.

Шлак производства феррованадия силикоалюминотермическим способом представляет собой массивное твердое тело оливково-зеленого цвета. По мере остывания глыбы шлака в результате силикатного распада начинают рассыпаться, превращаясь в мелкий белый порошок. После распада шлак представляет собой пылевидную массу бело-серого цвета с удельной поверхностью до 300 м2/кг.

Шлак относится к 4 классу опасности. Минералогический состав шлака состоит в основном из мервинита и двукальцевого силиката. Наряду с этим присутствуют мелит, периклаз и феррованадий металлический. Химический состав основных оксидов: не менее 35% CaO, не менее 5% MgO. Гранулометрический состав: до 97% частиц лежит в интервале до 2 мм.

В настоящее время отходы не утилизируют, а размещают на промышленных площадках в виде отвалов, которые расположены в поймах рек Вильва и Чусовая и зачастую в непосредственной близости от населенных пунктов. При хранении отходов происходит задалживание территорий, загрязнение водных объектов и почвы на значительном удалении от места размещения отходов. С предприятия взимаются платежи за размещение отходов (http://ztbo.ru/o-tbo/lit/problemi-rekultivacii-otxodov/ispolzovanie-otxodov-metallurgicheskogo-zavoda-v-kachestve-peresipnogo-materiala-na-poligone-tbo).

Пример применения

Исследование проводилось на отвалах террикоников Кизеловского угольного бассейна, характеризующихся кислой реакцией среды (значение pH 1-5).

Для проведения рекультивационных работ необходимо было осуществить нейтрализацию закисленных негорелых террикоников угольного бассейна. Проведенные исследования показали, что для нейтрализации негорелых террикоников со значениями pH 3-5 до нейтральной реакции среды (pH 7) необходимо соблюдать определенное соотношение шлака и негорелого терриконика, соответствующее 0,5:1. Т.е. для достижения нейтральной реакции среды необходимо исходить из расчета 1000 грамм шлака на 2000 грамм негорелого терриконика (Таблица1).

Для нейтрализации горелых террикоников со значения pH 1-3 до нейтральной реакции среды (pH 7) необходимо соблюдать соотношение шлака и негорелого терриконика, равное 1:1. Таким образом, для достижения нейтральной реакции среды необходимо исходить из расчета 1000 грамм шлака на 1000 грамм горелого терриконика (таблица 2).

В таблице 1 представлены результаты замеров кислотности почвы в зависимости от соотношения шлак / отвал негорелого террикона, смешанных с дистиллированной водой.

Терриконики Кизеловского бассейна характеризовались кислой реакцией среды со значением pH 3-5.

В таблице 2 представлены результаты замеров кислотности почвы в зависимости от соотношения шлак / смесь отвала горелого террикона, смешанных с дистиллированной водой.

Терриконики Кизеловского бассейна характеризовались кислой реакцией среды со значением pH 1-3.

Материал для рекультивации вносили на терриконики следующим способом. Сначала рекультивационный материал доставляли автосамосвалами на поверхность отвала. Далее с помощью грунтосмесительной машины отвал перемешивали со шлаком в заданном соотношении в зависимости от степени закисления отвала. Следующим шагом была засыпка поверхности террикона природным грунтом. В качестве природного грунта были использованы почва, песок, глина, вскрышные породы или смеси данных материалов.

Последний биологический этап рекультивации заключался в укладке слоя потенциально плодородного слоя почвы и высадки насаждений.

Применение шлака производства феррованадия силикоалюминотермическим способом в качестве нейтрализующего материала для рекультивации закисленных почв.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к методам возвращения в хозяйственный оборот земель, загрязненных нефтепродуктами. Осуществляют извлечение отработанного бурового шлама экскаватором из земляных амбаров на ровную поверхность и просушивание на солнце.
Изобретение относится к области мелиорации земель в районах нефтегазодобычи, в частности к композиционному мелиоративному материалу. Композиционный материал включает буровой отход, портландцемент в количестве от 5 до 10% от объема бурового отхода, углерод технический от 0,5 до 1% от объема бурового отхода, известь негашеную от 3 до 5% от объема бурового отхода, торф от 20 до 40% от объема бурового отхода, песок от 10 до 30% от объема бурового отхода, фосфоросодержащее минеральное удобрение от 20 до 30 кг на 1 т композиционного материала.

Изобретение относится к мелиоративным препаратам для повышения плодородия почв. Мелиоративный препарат выполнен в виде экструдатов диаметром 3-5 мм.

Мелиорант // 2159266
Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и может быть использовано для улучшения физических, биологических и агротехнических показателей почвы.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к способу подготовки химических мелиорантов, способствует упрощению процесса за счет исключения дополнительных операций и удешевлению конечного продукта.

Изобретение относится к сельскому хозяйству ,в частности, к химической мелиорации содово-засоленных солонцовых почв аридных регионов. .

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации, позволяет повысить эффективность способа за счет снижения расхода мелиоранта и , достижения оптимального соотношения однои двухвалентных катионов водорастворимых солей в поливной воде с учетом их поглощения конкретными видами почв.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано для удаления водогазоконденсатной смеси с забоя газовых и газоконденсатных скважин.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для предотвращения выноса песка при эксплуатации нефтедобывающих скважин. Способ предотвращения выноса песка при эксплуатации нефтедобывающих скважин заключается в том, что в нефтяную добывающую скважину закачивают два реагента.

Настоящее изобретение относится к композиции, содержащей соединения аминов, и их применению в буровых жидкостях. Композиция для применения в или в качестве буровой жидкости типа «вода в масле», содержащая: (А) одно или более первичных, вторичных или третичных алкоксилированных соединений аминов, (B) одно или более соединений карбоновых кислот, выбранных из одного или более представителей группы эфиров полиалкиленгликоль-карбоновых кислот с моноспиртами и эфиров полиалкиленгликоль-карбоновых кислот с полиолами, (C) масло, являющееся текучим по меньшей мере при 25°C, (F) воду и дополнительно соли, растворенные в воде в концентрации более 1 мас.%, и композиция является эмульсией типа «вода в масле», в которой масло образует непрерывную фазу, а вода образует дисперсную фазу.

Настоящее изобретение относится к способу цементирования трубы или оболочки в газовой скважине, который включает в себя: (а) ввод в ствол скважины цементирующего раствора, включающего в себя воду, цемент и метилгидроксиэтилцеллюлозу (МНЕС) и в котором количество МНЕС находится в интервале от 0,05 до 1,50 процентов по массе цемента, при этом плотность цементирующего раствора находится в интервале от 0,72 г/см3 (6,0 ppg) до 1,74 г/см3 (14,5 ppg), и (b) предоставление возможности раствору затвердеть в твердую массу.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - замедление скорости реакции кислоты с породой пласта, увеличение степени охвата обработкой пласта, предотвращение образования кольматирующих отложений с усиленным эффектом стабилизации железа, возможность использования для кислотной обработки призабойной зоны пласта, представленного неоднородными по проницаемости карбонатными коллекторами.

Изобретение относится к обработке нефтедобывающих скважин, а именно к композициям, обеспечивающим деструкцию высоковязких жидкостей на водной основе, применяемых в гидравлическом разрыве пласта – ГРП.

Изобретение относится к вспененным тампонажным материалам, применяемым при креплении обсадных колонн. Технический результат: улучшение эксплуатационных характеристик пеноцементного тампонажного материала и повышение технологичности его использования, в частности: получение прочного и долговечного контакта пеноцемента с горной породой и обсадной колонной во всем интервале цементирования за счет улучшения прочностных показателей пеноцемента и повышения его однородности, снижение реологических и фильтрационных характеристик пеноцементного раствора, а также сокращение сроков схватывания.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии изготовления проппантов, предназначенных для использования в качестве расклинивающих агентов при добыче нефти или газа методом гидравлического разрыва пласта.

Изобретение относится к жидкостям для обслуживания скважин. Неводная жидкость для технического обслуживания скважин содержит реологический модификатор, где реологический модификатор содержит продукт реакции полисульфида, димерной кислоты и полифункционального амина, содержащего молекулу, имеющую по меньшей мере две аминные группы, причем неводная жидкость для технического обслуживания скважин содержит буровой раствор на углеводородной основе.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - повышение селективности и глубины проникающей кислотной обработки пласта, повышение степени промывки призабойной зоны от продуктов реакции и загрязнителей, сокращение времени вывода скважины в режим.

Изобретение относится к области ремедиации почв и может быть использовано при очистке земель различного назначения, загрязненных мышьяксодержащими соединениями. Состав для ремедиации почв, загрязненных мышьяксодержащими соединениями, содержит опоку, обработанную хлоридом железа(III), и окислитель пероксид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: опока - 99,5, хлорид железа(III) - 0,2, пероксид кальция - 0,3.
Наверх