基于改性赤泥的植物生长促进剂及其制备方法与应用与流程

本发明涉及基于改性赤泥的植物生长促进剂及其制备方法与应用，属于冶金废物综合利用。

背景技术：

1、赤泥是氧化铝工业排放的红色粉泥状废料，属强碱性有害残渣。每生产1吨氧化铝约产出0.8～1.6吨赤泥。据统计，2021年我国氧化铝产量7747.5万吨，伴随产生赤泥11233.88万吨，同比增长5.94％。目前，我国赤泥年排放量约八千万吨，累计赤泥堆积量已达十几亿吨。因其具有强碱性，长久以来未找到有效的解决方案，而且赤泥的堆积大量侵占土地、渗透，造成地下水和土壤污染、粉尘污染，造成生态环境恶化。相关部门已出台相应政策，对氧化铝企业的生产规模进行限制，要求赤泥处理量和产生量要基本平衡。因此，彻底解决赤泥问题已经刻不容缓。

2、现有技术中，有将赤泥用于改良酸性土壤的报道，例如：cn108070384a(申请号：201711447495.2)公开了一种以赤泥为基质的酸性土壤调理剂及其制备方法，所述以赤泥为基质的酸性土壤调理剂，主要由以下质量百分数的原料制备而成：改性赤泥70％～80％、石灰5％～10％、羧甲基纤维素1％～3％、污泥粉5～7％、氯化铁2％～4％、氮磷钾肥5％～8％。还有施用未处理的赤泥用于改善玉米减少吸收重金属的报道(参见：赤泥、石灰对cd污染稻田改制玉米吸收积累cd的影响，谢运河等，农业环境科学学报，2014年11月，2104-2110)，但是其对玉米产量提高没有积极影响。

3、目前，对于植物生长促进剂存在大量研究，例如：cn103583573a(申请号：cn201310576846.5)公开了一种适用于水肥一体化系统的植物生长促进剂及其制备方法，该植物生长促进剂，主要由三聚磷酸钾、糖胺聚糖、低聚麦芽糖、酒石酸铵、吲哚丁酸钾、甲醇和水制备而成。cn113519556a(申请号：202110964811.3)公开了一种木质素过硫酸盐氧化制备植物生长促进剂的方法，以木质纤维素原料生物炼制过程中产生的酶解木质素为原料，利用零价铁活化过硫酸铵，产生具有氧化性的自由基，酶解木质素、过硫酸铵与零价铁的质量比为1.00～1.50∶0.5∶0.15，于25℃、150r/min下对酶解木质素降解90～120min，所得降解上清液能够用于促进植物生长。cn115397234a(申请号：202180028823.3)公开了提高植物产量的肥料和植物生长促进剂及提高植物产量的方法。

4、本发明的发明人前期专利文件cn110423178a(申请号：201910813536.8)公开了一种基于改性赤泥的干旱土质保水剂及其制备方法与应用，该保水剂以干基计，包括如下质量份的原料组成：赤泥100份，聚丙烯酸物质4-12份，磷酸二氢钙2-6份。将赤泥在搅拌下加入聚丙烯酸物质的水溶液，再加入磷酸二氢钙水悬浮液，搅拌均匀，即得干旱土质保水剂。基于改性赤泥的干旱土质保水剂具有优良的保水能力，为赤泥的综合利用提供了一个很好的途径，实现变废为宝，而且解决了赤泥的堆积造成的土地浪费和环境污染问题。

5、本发明的发明人在前期研究基础上进一步研究，发现改性赤泥对于植物生长具有显著的促进作用。为此，提出本发明。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的状况，本发明的发明人基于前期研究，对改性赤泥进行进一步研究，发现改性赤泥对于植物生长具有显著的促进作用。本发明正是基于前述发现得以实现。

2、因此，本发明的一个目的是提供一种基于改性赤泥的植物生长促进剂。该植物生长促进剂对于植物生长具有显著的促进作用和增产效果。

3、本发明的另一个目的是提供本发明基于改性赤泥的植物生长促进剂的制备方法。该制备方法简单，易于工业化应用。

4、本发明的又一个目的是提供本发明基于改性赤泥的植物生长促进剂的应用，尤其是作为作物、蔬菜、树木生长促进剂的应用。

5、实现本发明上述目的的技术方案如下：

6、一种基于改性赤泥的植物生长促进剂，该植物生长促进剂至少包含聚丙烯酸物质处理后的赤泥。

7、根据本发明，优选的，所述的聚丙烯酸物质为聚丙烯酸、部分交联的聚丙烯酸中的至少一种。

8、根据本发明，优选的，所述的聚丙烯酸的粘均分子量为3-300万，进一步优选10-100万。可使用市售的工业丙烯酸，在过硫酸钠或过硫酸铵引发下，于75-95℃，水溶液聚合得到聚丙烯酸水溶液。进一步优选的，聚丙烯酸水溶液的质量浓度可控制在10-30％。

9、根据本发明，优选的，所述的部分交联的聚丙烯酸可使用市售的工业丙烯酸、n，n-亚甲基双丙烯酰胺，在过硫酸钠或过硫酸铵引发下，于75-95℃，水溶液聚合得到部分交联的聚丙烯酸水溶液。可将部分交联的聚丙烯酸的粘度控制在200-20000pa·s。

10、根据本发明，优选的，所述的赤泥为拜耳法赤泥。拜耳法赤泥一般都含有水分及多种过渡金属。聚丙烯酸物质处理拜耳法赤泥时，可直接使用含水的拜耳法赤泥；进一步优选的，可将含水率控制在30-40％。

11、根据本发明，优选的，所述的植物生长促进剂，ph＝6-8，进一步优选ph＝6.5-7.5。

12、根据本发明，优选的，所述的植物生长促进剂，当只含有聚丙烯酸物质处理后的赤泥时，呈凝胶状态。

13、根据本发明，优选的，所述的植物生长促进剂，以干基计，包括如下质量份的原料组成：

14、赤泥100份；

15、聚丙烯酸物质4-12份。

16、根据本发明，上述植物生长促进剂的制备方法，包括步骤如下：

17、将拜耳法赤泥，在搅拌下加入聚丙烯酸物质的水溶液，搅拌反应，即得植物生长促进剂。

18、根据本发明，还提供上述聚丙烯酸物质处理后的赤泥作为植物生长促进剂的应用。

19、根据本发明，上述植物生长促进剂的应用，用于如下应用中的至少一种：

20、用于玉米、谷子、稻子、大豆、高粱的生长促进；

21、用于蔬菜的生长促进，所述的蔬菜包含但不限于黄瓜、大蒜、白菜、土豆、红薯等；

22、用于树木的生长促进，所述的树木包含但不限于杨树、柳树、沙棘等各种树木；

23、用于花、草的生长促进，可应用于牧草和各种园林景观、花卉等。

24、根据本发明，优选的，植物生长促进剂的施用量，可根据不同植物需求灵活调整；

25、优选的，施用量在50-1500kg/亩。

26、本发明的原理：

27、本发明在对聚丙烯酸物质改性赤泥的进一步研究时，发现改性赤泥对于植物生长具有显著的促进作用，对于小麦、玉米、蔬菜等农作物具有显著的增产效果。

28、本发明的聚丙烯酸物质中带有大量羧基，密度较大，能与多种多价金属离子进行吸附、鳌合，形成有机高分子多金属螯合物。赤泥中含有大量铁的氧化物或铁盐，以及其他多价金属元素如钙、锌等，钙、铁、锌等元素对于植物生长存在积极的意义，而且这些元素的螯合态更有利于植物吸收，进而表现出对于植物生长的促进作用。

29、本发明的有益效果：

30、1、本发明基于改性赤泥的植物生长促进剂对作物、蔬菜等有明显的生长促进作用和增产效果。田间种植实验结果显示，可对玉米增产30-60％，蔬菜增产20-50％。

31、改性赤泥对植物生长促进和大幅度的增产效果，可归结于处理赤泥过程中聚丙烯酸物质和赤泥中的多种金属元素形成的螯合物对作物生长的调节和促进作用。

32、2、本发明的植物生长促进剂，对于作物和蔬菜有明显的增产效果，不仅在农业领域有积极意义，也给赤泥的综合利用找到一个较大的出路，实现变废为宝，而且解决了赤泥的堆积造成的土地浪费和环境污染问题。

技术特征：

1.一种基于改性赤泥的植物生长促进剂，其特征在于，该植物生长促进剂至少包含聚丙烯酸物质处理后的赤泥。

2.根据权利要求1所述的基于改性赤泥的植物生长促进剂，其特征在于，所述的聚丙烯酸物质为聚丙烯酸、部分交联的聚丙烯酸中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的基于改性赤泥的植物生长促进剂，其特征在于，所述的聚丙烯酸的粘均分子量为3-300万。

4.根据权利要求3所述的基于改性赤泥的植物生长促进剂，其特征在于，所述的聚丙烯酸的粘均分子量为10-100万。

5.根据权利要求2所述的基于改性赤泥的植物生长促进剂，其特征在于，所述的部分交联的聚丙烯酸采用丙烯酸、n，n-亚甲基双丙烯酰胺，在过硫酸钠或过硫酸铵引发下，于75-95℃，水溶液聚合得到。

6.根据权利要求1所述的基于改性赤泥的植物生长促进剂，其特征在于，所述的赤泥为拜耳法赤泥。

7.根据权利要求1所述的基于改性赤泥的植物生长促进剂，其特征在于，所述的植物生长促进剂ph＝6-8。

8.根据权利要求7所述的基于改性赤泥的植物生长促进剂，其特征在于，所述的植物生长促进剂ph＝6.5-7.5。

9.权利要求1-8任一项所述的植物生长促进剂的制备方法，包括步骤如下：

10.权利要求1-8任一项所述的聚丙烯酸物质处理后的赤泥作为植物生长促进剂的应用；

技术总结
本发明涉及基于改性赤泥的植物生长促进剂及其制备方法与应用，该植物生长促进剂至少包含聚丙烯酸物质处理后的赤泥。将拜耳法赤泥，在搅拌下加入聚丙烯酸物质的水溶液，搅拌反应，即得植物生长促进剂。本发明的植物生长促进剂，对于作物和蔬菜有明显的增产效果，不仅在农业领域有积极意义，也给赤泥的综合利用找到一个较大的出路，实现变废为宝，而且解决了赤泥的堆积造成的土地浪费和环境污染问题。

技术研发人员：杨建强
受保护的技术使用者：杨建强
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23