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鋁土礦域和至少一個補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化學改性的可分散的鋁土礦顆粒，以及用未經(jīng)naoh化學改性的鋁土礦改良土壤的方法。

背景技術(shù)：

1、磷是植物生長的關鍵養(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，因為它們表現(xiàn)出磷濃度依賴性解吸特性和ph依賴性解吸特性。然而，高制造碳足跡和財務成本使得這些系統(tǒng)不適用于大規(guī)模農(nóng)業(yè)應用。最終，擁有充足、長期供應的可持續(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，但目前全球儲量估計超過300億噸。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、在一個示例性實施方案中，可分散的鋁土礦顆粒包括至少一個鋁土礦域和至少一個補充域，所述補充域選自由以下組成的組：至少一個養(yǎng)分域、至少一個農(nóng)藥域、至少一個生物添加劑域、至少一個吸附劑域及其組合。該至少一個鋁土礦域和至少一個補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、在另一個示例性實施方案中，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化學改性。

3、在另一個示例性實施方案中，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化學改性的礦物鋁土礦，所述鋁土礦是未經(jīng)naoh化學改性的礦物鋁土礦，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提供：

5、可分散的鋁土礦顆粒包括至少一個鋁土礦域和至少一個補充域，所述補充域選自由至少一個養(yǎng)分域、至少一個農(nóng)藥域、至少一個生物添加劑域、至少一個吸附劑域及其組合組成的組，其中所述至少一個鋁土礦域和至少一個補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、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個補充域包括至少一個養(yǎng)分域，且所述至少一個養(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、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個養(yǎng)分域包括至少一個磷酸鹽域作為磷的生物可利用物質(zhì)。

8、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個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、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其中至少一個補充域包括至少一個生物域，且所述至少一個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、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其中至少一個補充域包括至少一個農(nóng)藥域，且所述至少一個農(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、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其中至少一個補充域包括至少一個吸附劑域，且所述至少一個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、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個補充域包括至少一個磷酸鹽域以及以下中的至少一個：除磷酸鹽之外的額外養(yǎng)分域、至少一個農(nóng)藥域、至少一個生物添加劑域及其組合。

13、任一前項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，且至少一個鋁土礦域和至少一個補充域作為粘結(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度。

14、任一前項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、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其進一步包括設置在所述可分散的鋁土礦顆粒上的至少一個層，所述至少一個層選自由至少一個養(yǎng)分層、至少一個農(nóng)藥層、至少一個生物添加劑層、至少一個吸附層及其組合組成的組。

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

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

18、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個鋁土礦域和至少一個補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置在種子上。

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

21、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個鋁土礦域具有基于至少一個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、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個鋁土礦域包括未經(jīng)naoh化學改性的礦物鋁土礦。

23、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其中所述至少一個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、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其進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化學改性。

26、任一前項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置在種子上。

27、任一前項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、任一前項的可分散的鋁土礦顆粒，其進一步包括懸浮劑或乳化劑中的至少一種。

31、任一前項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鋁土礦域存在，可分散的鋁土礦顆粒進一步包括至少一個補充域，所述補充域選自由至少一個養(yǎng)分域、至少一個農(nóng)藥域、至少一個生物添加劑域、至少一個吸附劑域及其組合組成的組，且所述至少一個鋁土礦域和至少一個補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、任一前項的方法，其中所述至少一個補充域包括至少一個養(yǎng)分域，且所述至少一個養(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、任一前項的方法，其中所述至少一個養(yǎng)分域包括至少一個磷酸鹽域作為磷的生物可利用物質(zhì)。

37、任一前項的方法，其中所述至少一個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、任一前項的方法，其中至少一個補充域包括至少一個生物域，且所述至少一個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、任一前項的方法，其中至少一個補充域包括至少一個農(nóng)藥域，且所述至少一個農(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、任一前項的方法，其中至少一個補充域包括至少一個吸附劑域，且所述至少一個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、任一前項的方法，其中所述至少一個補充域包括至少一個磷酸鹽域以及，以下中的至少一個：除磷酸鹽之外的額外養(yǎng)分域、至少一個農(nóng)藥域、至少一個生物添加劑域及其組合。

42、任一前項的方法，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，且至少一個鋁土礦域和至少一個補充域作為粘結(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度。

43、任一前項的方法，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、任一前項的方法，其進一步包括設置在所述可分散的鋁土礦顆粒上的至少一個層，所述至少一個層選自由至少一個養(yǎng)分層、至少一個農(nóng)藥層、至少一個生物添加劑層、至少一個吸附層及其組合組成的組。

45、任一前項的方法，其中所述至少一個鋁土礦域包括活化的鋁土礦域。

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

47、任一前項的方法，其中所述至少一個鋁土礦域和至少一個補充域粒間均勻地分布在所述可分散的鋁土礦顆粒中。

48、任一前項的方法，其進一步包括水溶性粘合劑、懸浮劑或乳化劑中的至少一種。

49、任一前項的方法，其中所述鋁土礦作為涂層設置在種子上。

50、任一前項的方法，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。