[发明专利]一种利用粉煤灰生产的多元素土壤调理剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种利用粉煤灰生产的多元素土壤调理剂及其制备方法。该方法包括：在粉煤灰中按重量比加入碳酸盐、硫酸盐混匀、烘干、中温焙烧、冷却、磨粉工艺，得到活性中间产品；以中间产品为基准原料，添加氯化物、硝酸盐、锌盐、硒盐以及水、粘合剂，物料混合、造粒、烘干等工艺手段，制备出以钙、镁、硅、钾、硫、氯、氮为主要大、中量元素、以及以锌、硒为微量元素的带有弱碱特质的多元素土壤调理剂。本发明实现了粉煤灰固体废弃物的二次资源化利用，符合循环经济发展和可持续发展的科学理念；制得的多元素土壤调理剂中养分元素种类齐全，达到了平衡施肥的功效。该产品可用来调节土壤的理化性质，增加土壤墒值，全面提升土壤的环境质量。

技术领域

本发明涉及粉煤灰的农业资源化利用技术领域，具体涉及一种利用粉煤灰生产的多元素土壤调理剂及其制备方法。

背景技术

粉煤灰是燃煤锅炉在燃烧过程中产生的固体废弃物。我国是一个以煤炭为主要能源的消费大国，煤炭是电力生产的基本燃料。随着电力工业的迅速发展，燃煤发电带来了粉煤灰排放量的急剧增加，给整个生态环境造成巨大的压力。粉煤灰已成为我国工业固体废物中最大的单一污染源。

粉煤灰的大量排放对人们生产和生活造成极大危害，主要表现在以下几个方面：

(1)侵占土地：我国粉煤灰排放量逐年增加，但目前对于其处置仍以灰场贮灰为主，粉煤灰堆贮与占用土地间的矛盾越来越突出。据统计，每堆贮一万吨粉煤灰就需占用堆灰场面积4-5亩。截至2002年底我国粉煤灰渣堆贮量己高达12.5亿吨，占灰场总面积5.62万亩，这种非生产性用地，造成了土地资源的极大浪费。

(2)污染土壤：粉煤灰中含有大量对环境有毒有害的物质。研究表明，农田施用粉煤灰，对各种作物的出芽率及生长都会产生明显地影响。

(3)污染水体：粉煤灰会随着地表径流或随风进入河流、湖泊，污染地表水，并随渗沥水渗透到土壤中，进入地下水而造成二次污染。国内外研究发现，粉煤灰渗沥水使地下水受到不同程度的污染，比较明显的是使水体pH值升高，有毒有害的铬、砷等元素增加，粉煤灰直接排入河道还会阻塞河道。

(4)污染大气：由于粉煤灰颗粒微细，露天堆放时，会在风力作用下将表层灰剥离扬起，扬灰高度可达40～50m，不仅影响能见度，而且对建筑物、自然景观等都会造成严重破坏。

(5)危害人类健康：长期生活在粉煤灰扬尘高发地区的居民，鼻咽炎、上呼吸道感染等发病率都很高。另外，粉煤灰中的放射性元素还会在土壤中形成累积效应，被植物吸收后，进而通过食物链进入人体。

另一方面，我国土壤的质量问题也非常严重。突出表现在：土壤酸化以及附带的盐碱化、毒化、板结、营养元素比例失调和耕层变浅等系列问题，直接影响农产品的产量和质量安全，“菜没味，瓜不甜，果不香”已成为当下农产品品质的真实写照。土壤酸化是指土壤中氢离子浓度增加或土壤酸度增强的过程，表现为土壤pH值的显著降低，形成酸性土壤，影响土壤中生物的活性，改变土壤中养分的形态，降低养分的可溶性性，促使游离的锰、铝离子溶入土壤溶液中，对作物产生毒害。在自然界中，酸性土壤约占全球可利用土壤的30％。在自然条件下，土壤酸化是一个相对缓慢的作用过程，如土壤中动植物呼吸作用形成的碳酸，动植物残体经微生物分解作用产生的有机酸都可以缓慢导致土壤酸化。但从上世纪80年代早期至今，中国几乎所有表层土壤平均pH值下降了0.13到0.80个单位，其中南方地区红壤的平均pH值虽然只下降了0.23个单位，但却是酸性最强的，已到了铝和锰元素产生活化危害环境的地步。土壤的酸化不仅带来了土壤酸性的增加，更为主要的是使土壤中的钾、钙、硅、镁等营养组分大量流失；促进铝、锰和重金属元素活化，出现铝毒和重金属毒害现象；土壤的持续酸化，也改变了土壤微生物的种群及活性；影响作物根系发育和对养分的吸收，并滋生各种病虫害。

长期以来，针对土壤普遍酸化及其带来的不良后果，除了控制大气酸沉降，减少化肥特别是氮肥的施用量外，国内外也开发出一些酸性土壤调理剂。传统的如石灰或石灰石粉土壤调理剂，另外还有一些如碱渣、泥炭、粉煤灰、白云石、磷石膏、磷矿粉、碳法滤泥、黄磷矿渣粉等。