本技術(shù)涉及可分散的鋁土礦(bauxite)顆粒和用鋁土礦改良土壤的方法。具體地，本技術(shù)涉及具有作為不同域聚集在一起的至少一個(gè)鋁土礦域和至少一個(gè)補(bǔ)充域的可分散鋁土礦顆粒，用水溶性粘合劑附聚的未經(jīng)naoh化學(xué)改性的可分散的鋁土礦顆粒，以及用未經(jīng)naoh化學(xué)改性的鋁土礦改良土壤的方法。

背景技術(shù)：

1、磷是植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵養(yǎng)分。磷必須以可溶的形式存在，才能被作物吸收。雖然大多數(shù)土壤都有很長(zhǎng)的施磷歷史，但只有一小部分磷以可溶的、植物可用的形式存在。一般來說，施用后絕大多數(shù)磷被土壤顆粒沉淀和/或吸附。具有高磷緩沖能力(通常近似于磷緩沖指數(shù)(“pbi”))的土壤迅速而緊密地結(jié)合磷肥，使其不能被植物利用。高pbi土壤系統(tǒng)需要過量施磷，以獲得足夠的可溶性磷儲(chǔ)備，從而獲得最高的作物產(chǎn)量。這種不成比例的磷施用與磷吸收比率導(dǎo)致磷流失增加，加劇了已經(jīng)脆弱的環(huán)境系統(tǒng)。

2、相比之下，最佳的土壤系統(tǒng)將通過以易于接近的方式吸附磷來調(diào)節(jié)磷緩沖能力，以便在植物需要時(shí)快速解吸和溶解。某些土壤改良劑，如活性氧化鋁，試圖模擬這種磷調(diào)節(jié)特性，因?yàn)樗鼈儽憩F(xiàn)出磷濃度依賴性解吸特性和ph依賴性解吸特性。然而，高制造碳足跡和財(cái)務(wù)成本使得這些系統(tǒng)不適用于大規(guī)模農(nóng)業(yè)應(yīng)用。最終，擁有充足、長(zhǎng)期供應(yīng)的可持續(xù)選擇將是更可取的。

3、鋁土礦是一種鋁含量相對(duì)較高的開采礦石。因此，它是鋁金屬和氧化鋁生產(chǎn)的主要原料來源。與精煉鋁不同，鋁土礦礦石包含許多其他礦物，包括鐵氧化物和鈦氧化物。鋁土礦中存在的鋁以各種地質(zhì)礦物類型和多態(tài)性的形式存在，如三水鋁石、勃姆石和一水硬鋁石。盡管材料聚集，但鋁土礦是有效的吸附劑，有時(shí)在廢水處理過程中用于吸附，而不解吸磷酸鹽、氟化物和其他污染物。雖然全球各地的鋁土礦質(zhì)量和材料組成各不相同，但目前全球儲(chǔ)量估計(jì)超過300億噸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，可分散的鋁土礦顆粒包括至少一個(gè)鋁土礦域和至少一個(gè)補(bǔ)充域，所述補(bǔ)充域選自由以下組成的組：至少一個(gè)養(yǎng)分域、至少一個(gè)農(nóng)藥域、至少一個(gè)生物添加劑域、至少一個(gè)吸附劑域及其組合。該至少一個(gè)鋁土礦域和至少一個(gè)補(bǔ)充域作為聚集在一起的不同域存在于可分散的鋁土礦顆粒中。

2、在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，可分散的鋁土礦顆粒包括鋁土礦粒以及水溶性粘合劑，其中所述水溶性粘合劑將多個(gè)鋁土礦粒附聚成可分散的鋁土礦顆粒，其中所述鋁土礦粒未經(jīng)naoh化學(xué)改性。

3、在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，用鋁土礦改良土壤的方法包括將鋁土礦施用到土壤，其中所述鋁土礦是未經(jīng)naoh化學(xué)改性的礦物鋁土礦，所述鋁土礦是未經(jīng)naoh化學(xué)改性的礦物鋁土礦，鋁土礦的水分含量小于10重量％，鋁土礦的尺寸小于0.6mm，鋁土礦使土壤中存在的磷酸鹽的功效提高了至少5％。

4、本公開主題的其他方面由以下各項(xiàng)提供：

5、可分散的鋁土礦顆粒包括至少一個(gè)鋁土礦域和至少一個(gè)補(bǔ)充域，所述補(bǔ)充域選自由至少一個(gè)養(yǎng)分域、至少一個(gè)農(nóng)藥域、至少一個(gè)生物添加劑域、至少一個(gè)吸附劑域及其組合組成的組，其中所述至少一個(gè)鋁土礦域和至少一個(gè)補(bǔ)充域作為聚集在一起的不同的域存在于所述可分散的鋁土礦顆粒中。

6、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個(gè)補(bǔ)充域包括至少一個(gè)養(yǎng)分域，且所述至少一個(gè)養(yǎng)分域包括至少一種選自由磷、鉬、硒、鋅、銅、鈷、鐵、鎳、錳、釩、鈣、鉀、硫、氯、硅、鎂、鈉、氮、硼及其組合的生物可利用物質(zhì)組成的組的添加劑。

7、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個(gè)養(yǎng)分域包括至少一個(gè)磷酸鹽域作為磷的生物可利用物質(zhì)。

8、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個(gè)磷酸鹽域選自由磷酸二銨、磷酸一銨、三過磷酸鈣、普通過磷酸鈣(single?superphosphate)及其組合組成的組。

9、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中至少一個(gè)補(bǔ)充域包括至少一個(gè)生物域，且所述至少一個(gè)生物域包括至少一種選自由腐殖質(zhì)、黃腐酸、活微生物、微生物代謝物、植物提取物、外源植物激素及其組合組成的組的添加劑。

10、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中至少一個(gè)補(bǔ)充域包括至少一個(gè)農(nóng)藥域，且所述至少一個(gè)農(nóng)藥域包括至少一種選自由除草劑、殺蟲劑、殺真菌劑、殺線蟲劑及其組合組成的組的添加劑。

11、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中至少一個(gè)補(bǔ)充域包括至少一個(gè)吸附劑域，且所述至少一個(gè)吸附劑域包括至少一種選自沸石、沸石型及其組合的添加劑。

12、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個(gè)補(bǔ)充域包括至少一個(gè)磷酸鹽域以及以下中的至少一個(gè)：除磷酸鹽之外的額外養(yǎng)分域、至少一個(gè)農(nóng)藥域、至少一個(gè)生物添加劑域及其組合。

13、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述可分散的鋁土礦顆粒是粘結(jié)的可分散的鋁土礦顆粒，且至少一個(gè)鋁土礦域和至少一個(gè)補(bǔ)充域作為粘結(jié)性地(coherently)附聚在一起的不同域存在于粘結(jié)的可分散的鋁土礦顆粒中，使得粘結(jié)的可分散的鋁土礦顆粒具有±40％的鋁土礦域與補(bǔ)充域重量比的粒間可變性以及至少3lbf的粘結(jié)的可分散的鋁土礦顆粒壓碎強(qiáng)度。

14、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述可分散的鋁土礦顆粒是附聚的可分散的鋁土礦顆粒。

15、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其進(jìn)一步包括設(shè)置在所述可分散的鋁土礦顆粒上的至少一個(gè)層，所述至少一個(gè)層選自由至少一個(gè)養(yǎng)分層、至少一個(gè)農(nóng)藥層、至少一個(gè)生物添加劑層、至少一個(gè)吸附層及其組合組成的組。

16、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個(gè)鋁土礦域包括活化的鋁土礦域。

17、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個(gè)鋁土礦域和至少一個(gè)補(bǔ)充域在顆粒內(nèi)均勻分布在可分散的鋁土礦顆粒中。

18、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個(gè)鋁土礦域和至少一個(gè)補(bǔ)充域粒間均勻地分布在所述可分散的鋁土礦顆粒中。

19、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述可分散的鋁土礦顆粒作為涂層設(shè)置在種子上。

20、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個(gè)鋁土礦域具有基于至少一個(gè)鋁土礦域的總重量的至少35wt％的氧化鋁含量。

21、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個(gè)鋁土礦域具有基于至少一個(gè)鋁土礦域的總重量的至少55wt％的氧化鋁和氧化鐵的總含量。

22、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個(gè)鋁土礦域包括未經(jīng)naoh化學(xué)改性的礦物鋁土礦。

23、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個(gè)鋁土礦域包括紅土型鋁土礦或巖溶型鋁土礦中的至少一種。

24、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其進(jìn)一步包括水溶性粘合劑、懸浮劑或乳化劑中的至少一種。

25、可分散的鋁土礦顆粒包括鋁土礦粒以及水溶性粘合劑，其中所述水溶性粘合劑將多個(gè)鋁土礦粒附聚成可分散的鋁土礦顆粒，其中所述鋁土礦粒未經(jīng)naoh化學(xué)改性。

26、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述可分散的鋁土礦顆粒作為涂層設(shè)置在種子上。

27、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述鋁土礦粒具有基于鋁土礦粒的總重量的至少35wt％的氧化鋁含量。

28、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述鋁土礦粒具有基于鋁土礦粒的總重量的至少55wt％的氧化鋁和氧化鐵的總含量。

29、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述鋁土礦粒包括紅土型鋁土礦或巖溶型鋁土礦中的至少一種。

30、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其進(jìn)一步包括懸浮劑或乳化劑中的至少一種。

31、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述可分散的鋁土礦顆粒具有少于10重量％的水分含量。

32、任一前項(xiàng)的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述可分散的鋁土礦顆粒具有小于0.6mm的尺寸。

33、一種用鋁土礦改良土壤的方法，其包括將鋁土礦施用到土壤，其中所述鋁土礦是未經(jīng)naoh化學(xué)改性的礦物鋁土礦，鋁土礦的水分含量小于10重量％，鋁土礦的尺寸小于0.6mm，鋁土礦使土壤中存在的磷酸鹽的功效提高了至少5％。

34、任一前項(xiàng)的方法，其中鋁土礦在可分散的鋁土礦顆粒中作為至少一個(gè)鋁土礦域存在，可分散的鋁土礦顆粒進(jìn)一步包括至少一個(gè)補(bǔ)充域，所述補(bǔ)充域選自由至少一個(gè)養(yǎng)分域、至少一個(gè)農(nóng)藥域、至少一個(gè)生物添加劑域、至少一個(gè)吸附劑域及其組合組成的組，且所述至少一個(gè)鋁土礦域和至少一個(gè)補(bǔ)充域作為聚集在一起的不同的域存在于所述可分散的鋁土礦顆粒中。

35、任一前項(xiàng)的方法，其中所述至少一個(gè)補(bǔ)充域包括至少一個(gè)養(yǎng)分域，且所述至少一個(gè)養(yǎng)分域包括至少一種選自由磷、鉬、硒、鋅、銅、鈷、鐵、鎳、錳、釩、鈣、鉀、硫、氯、硅、鎂、鈉、氮、硼及其組合的生物可利用物質(zhì)組成的組的添加劑。

36、任一前項(xiàng)的方法，其中所述至少一個(gè)養(yǎng)分域包括至少一個(gè)磷酸鹽域作為磷的生物可利用物質(zhì)。

37、任一前項(xiàng)的方法，其中所述至少一個(gè)磷酸鹽域選自由磷酸二銨、磷酸一銨、三過磷酸鈣、普通過磷酸鈣及其組合組成的組。

38、任一前項(xiàng)的方法，其中至少一個(gè)補(bǔ)充域包括至少一個(gè)生物域，且所述至少一個(gè)生物域包括至少一種選自由腐殖質(zhì)、黃腐酸、活微生物、微生物代謝物、植物提取物、外源植物激素及其組合組成的組的添加劑。

39、任一前項(xiàng)的方法，其中至少一個(gè)補(bǔ)充域包括至少一個(gè)農(nóng)藥域，且所述至少一個(gè)農(nóng)藥域包括至少一種選自由除草劑、殺蟲劑、殺真菌劑、殺線蟲劑及其組合組成的組的添加劑。

40、任一前項(xiàng)的方法，其中至少一個(gè)補(bǔ)充域包括至少一個(gè)吸附劑域，且所述至少一個(gè)吸附劑域包括至少一種選自沸石、沸石型及其組合的添加劑。

41、任一前項(xiàng)的方法，其中所述至少一個(gè)補(bǔ)充域包括至少一個(gè)磷酸鹽域以及，以下中的至少一個(gè)：除磷酸鹽之外的額外養(yǎng)分域、至少一個(gè)農(nóng)藥域、至少一個(gè)生物添加劑域及其組合。

42、任一前項(xiàng)的方法，其中所述可分散的鋁土礦顆粒是粘結(jié)的可分散的鋁土礦顆粒，且至少一個(gè)鋁土礦域和至少一個(gè)補(bǔ)充域作為粘結(jié)性地附聚在一起的不同域存在于粘結(jié)的可分散的鋁土礦顆粒中，使得粘結(jié)的可分散的鋁土礦顆粒具有±40％的鋁土礦域與補(bǔ)充域重量比的粒間可變性以及至少3lbf的粘結(jié)的可分散的鋁土礦顆粒壓碎強(qiáng)度。

43、任一前項(xiàng)的方法，其中所述可分散的鋁土礦顆粒是附聚的可分散的鋁土礦顆粒。

44、任一前項(xiàng)的方法，其進(jìn)一步包括設(shè)置在所述可分散的鋁土礦顆粒上的至少一個(gè)層，所述至少一個(gè)層選自由至少一個(gè)養(yǎng)分層、至少一個(gè)農(nóng)藥層、至少一個(gè)生物添加劑層、至少一個(gè)吸附層及其組合組成的組。

45、任一前項(xiàng)的方法，其中所述至少一個(gè)鋁土礦域包括活化的鋁土礦域。

46、任一前項(xiàng)的方法，其中所述至少一個(gè)鋁土礦域和至少一個(gè)補(bǔ)充域在顆粒內(nèi)均勻分布在可分散的鋁土礦顆粒中。

47、任一前項(xiàng)的方法，其中所述至少一個(gè)鋁土礦域和至少一個(gè)補(bǔ)充域粒間均勻地分布在所述可分散的鋁土礦顆粒中。

48、任一前項(xiàng)的方法，其進(jìn)一步包括水溶性粘合劑、懸浮劑或乳化劑中的至少一種。

49、任一前項(xiàng)的方法，其中所述鋁土礦作為涂層設(shè)置在種子上。

50、任一前項(xiàng)的方法，其中所述鋁土礦具有基于鋁土礦的總重量的至少35wt％的氧化鋁含量。

51、任一前項(xiàng)的方法，其中所述鋁土礦具有基于鋁土礦的總重量的至少55wt％的氧化鋁和氧化鐵的總含量。

52、任一前項(xiàng)的方法，其中所述鋁土礦包括紅土型鋁土礦或巖溶型鋁土礦中的至少一種。