[发明专利]一种利用煤矸石和草木灰改性制备土壤改良剂的方法

说明书

一种利用煤矸石和草木灰改性制备土壤改良剂的方法，涉及一种制备土壤改良剂的方法。本发明是要解决现有的煤矸石大量堆弃的技术问题。本发明首先将煤矸石超微活化，然后利用煤矸石和草木灰在高温条件焙烧，利用草木灰中的K2CO3催化活化煤矸石中的晶体SiO2转变为可被植物吸收利用的有效硅，同时草木灰中的K元素由速溶态K2CO3转变为K、Ca、Mg、Si共存的枸溶态化合物，从而在提高有效Si含量的同时，延缓K的释放速率，增加植物对K的吸收和利用率，同时提供植物所需矿质营养；利用硅钾肥与风化煤/有机肥复配制备土壤改良剂，风化煤/有机肥在增加土壤有机养分的同时，对土壤团聚结构和透气保水性能起到一定的改善作用。

技术领域

本发明涉及一种制备土壤改良剂的方法。

背景技术

煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物，被人们看成“工业垃圾”、“公害”和“废物”。煤矸石每年的排放量相当于当年煤炭产量的10％左右，是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一。

目前煤矸石的综合利用主要集中在发电、生产建材、生态填埋和提取化学产品等方面。煤矸石中的主要成分以SiO₂为主，并含有大量农作物需要的微量元素，如Cu、Zn、K以及Ca的化合物；对农作物有害的重金属元素，如Cd、Hg、Cr、Pb等均低于农用控制标准。所以，利用煤矸石进行农业资源化成为研究的热点。但是煤矸石中的Si元素多以晶体形态存在，需对其进行激活制备硅肥。

草木灰由农业废弃物焚烧制得，含有Ca、Mg、Si、K等农作物所需的大多数矿质元素；由于含有大量的K₂CO₃(15％左右)，在农业常被用作钾肥。目前，肥料行业正朝着多元素、复合化、缓释和长效的方向发展。

发明内容

本发明是要解决现有的煤矸石大量堆弃的技术问题，而提供一种利用煤矸石和草木灰改性制备土壤改良剂的方法。

本发明的利用煤矸石和草木灰改性制备土壤改良剂的方法是按以下步骤进行的：

一、准备原料：将煤矸石在蒸汽磨中进行机械研磨超微活化，得到粒度为2μm～10μm的煤矸石；将草木灰脱水研磨，得到目数为60目～200目的草木灰，所述的草木灰中钾的质量分数为10％～15％；

二、将步骤一的粒度为2μm～10μm的煤矸石和目数为60目～200目的草木灰均匀混合，然后进行焙烧，焙烧温度为600℃～900℃，焙烧时间为0.5h～2h，自然降至室温，得到硅钾肥；所述的步骤一的粒度为2μm～10μm的煤矸石和目数为60目～200目的草木灰的质量比为1:(0.5～16)；

三、将步骤二得到的硅钾肥与风化煤或有机肥进行复配，然后进行造粒制得土壤改良剂；所述的步骤二得到的硅钾肥与风化煤的质量比为1:(0.1～10)；所述的步骤二得到的硅钾肥与有机肥的质量比为1:(0.1～10)。

本发明制备的土壤改良剂可用于盐碱土、沙化土壤、矿区塌陷土壤等劣质土壤的培肥和作物产量提升以及病虫害防治等领域。

本发明提供了一种基于煤矸石和草木灰改性制备土壤改良剂的方法，首先将煤矸石在蒸汽磨中超微活化，活化后粒径为2μm～10μm，活化的目的是促进煤矸石中Si的有效释放；然后利用超微活化后的煤矸石和草木灰在高温条件下焙烧，焙烧的目的是通过草木灰中的K₂CO₃作为助剂和活化剂高温催化活化煤矸石中的晶体SiO₂转变为可被植物吸收利用的有效硅，同时草木灰中的钾元素由速溶态K₂CO₃转变为K、Ca、Mg、Si共存的枸溶态化合物，从而在提高有效Si含量的同时，延缓钾的释放速率，增加植物对K元素的吸收和利用率，同时提供K、Ca、Mg、Fe等其它植物所需矿质营养。