[发明专利]一种煤矸石多孔土壤改良剂及其制备方法

说明书

一种煤矸石多孔土壤改良剂及其制备方法，属于煤矸石利用和土壤改良剂的制备技术领域，目的在于提供一种利用煤矸石制备土壤改良剂的制备方法，以解决煤矸石资源化利用的问题和板结土壤透气性和保水性改良问题。煤矸石磨粉后，加入胶凝料和水制浆，再向浆液中配加发泡剂注模发泡，发泡体养护成型后，将型块破碎成颗粒，即得煤矸石多孔土壤改良剂。本发明以煤矸石为主要原料制备多孔土壤改良剂不仅可以大规模高效利用煤矸石，而且可以改良土壤性能，增加土壤的保水性、抗流失性、透气性和保温性，有利于植物生长和防止水土流失。

技术领域

本发明属于煤矸石利用和土壤改良剂的制备技术领域，具体涉及一种煤矸石多孔土壤改良剂及其制备方法。

背景技术

煤矸石是煤炭开采和加工过程中产生的固体废弃物，产量约为煤产量的15%~20%，已积存大约70亿吨，占用了大量的土地并且堆存会破坏当地的生态环境，是目前排放量最大的工业固体废弃物之一，急需资源化高效利用。煤矸石主要含有硅、铝、碳、铁、硫、钙等元素，同时含有少量钾、有机质及对农作物有益的微量元素，可用作植物生长的土壤。

另一方面，由于长期使用化肥导致土壤板结严重，导致土壤的透气性能、保温性能、保水性能以及抗流失性能弱化，急需进行土壤透气性和保水性改良。

目前利用煤矸石做土壤改良剂的研究和专利报道较少，国内专利“一种煤矸石骨料无砂多孔植生混凝土的制备方法”（公开号：CN107857528A）公开了以煤矸石为粗骨料，以水泥、粉煤灰为胶凝材料制备多孔植生混凝土。尚未发现有关煤矸石制备土壤改良剂的专利文献报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用煤矸石制备土壤改良剂的制备方法，以解决煤矸石资源化利用的问题和板结土壤透气性和保水性改良问题。

本发明采用如下技术方案：

一种煤矸石多孔土壤改良剂，包括粉料、发泡剂和水，其中，粉料包括85-97%的煤矸石粉和3-15%的胶凝料，发泡剂占粉料质量0.05-0.5%，水和粉料的比例为0.5-0.7。

进一步地，所述煤矸石粉的平均粒径小于100目。

进一步地，所述胶凝料为无机胶凝料。

进一步地，所述胶凝料包括普硅水泥、生石灰、硅酸钠以及由钢渣粉、高炉渣粉、粉煤灰、脱硫石膏与水泥复配制成的复合胶凝粉料中的任意一种。

进一步地，所述发泡剂包括铝粉、双氧水和小苏打中的任意一种。

一种煤矸石多孔土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：

第一步，原料预处理：首先将煤矸石原料进行磨粉加工处理，得到煤矸石粉；

第二步，按比例分布定量称取原料；

第三步，将煤矸石粉、胶凝料和水加入搅拌罐中搅拌5-10min，再加入发泡剂，继续搅拌30-60s，得到浆液；

第四步，注浆发泡：将第三步得到的浆液倒入模具中，静停发泡15-30min得到发泡体；

第五步，养护成型：将第四步得到的发泡体及模具一同置入养护箱中进行养护，得到成型发泡体，养护温度为20-70℃，养护时间为12-65h；

第六步，脱模烘干：将第五步得到的成型发泡体从模具中脱出，置于50-120℃烘箱中烘干，得到干燥的成型发泡体；

第七步，制粒：将第六步得到的干燥的成型发泡体置于辊压破碎机中进行制粒，得到粒度小于5mm的煤矸石多孔土壤改良剂。

本发明的有益效果如下：