[发明专利]使用煤矸石粉末制备缓释化肥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护型缓释化肥的制备方法，属于废物再利用并带来环境保护的技术领域。

背景技术

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。其主要成分是Al₂O₃、SiO₂，另外还含有数量不等的Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O、P₂O₅、SO₃和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。目前煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，此外还可用于回收煤炭，煤与矸石混烧发电，制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属，也可作肥料。

煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，影响生态环境，矸石淋溶水将污染周围土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境，影响矿区居民的身体健康。如辽宁本溪矿区曾发生过因矸石自燃造成人员中毒死亡的事故。

保护环境是中国的基本国策，随着国家环保执法力度的不断加大，人们对环境质量要求的提高，解决煤矸石污染环境问题显得越来越突出。

国内市场现有的缓释化肥为包衣缓释肥。但是目前的包衣缓释肥由于包衣膜的特性和工艺，价格昂贵。最便宜的硫包衣缓释化肥1吨1840-1880元/吨左右，相形之下，大面积耕作的农田用不起。只能用于高尔夫球场、绿地、草坪等。

既然煤矸石由于其中的养分，可以用作肥料，又由于其为瘠性原料，可以用于土壤保墒，用煤矸石粉末为原料，进行包覆化肥的制备，既可以实现废物利用，又可以作为缓释化肥降低成本，而且还可以因化肥的缓释效果而带来生态环境的改善，保护环境。

发明内容

本发明的目的在于利用现有工业废弃物--煤矸石粉末为原料，制备包衣缓释化肥，从而利用煤矸石的养分进行土壤改良，土壤保墒，而且获得优异的缓释作用，提高化肥的利用效率，保护土壤和水系。利用煤矸石粉末制备包衣化肥，工艺简单，成本低廉，且可实现废物利用，适用于工业规模。

本发明的技术方案是：一种使用煤矸石粉末制备缓释化肥的方法，它的步骤如下：

（1）将煤矸石粉碎，分级，粒度范围为200-400目的煤矸石质量分数为20-45%，粒度范围为400-600目的煤矸石质量分数为55-80%；

（2）将粘结剂与工业酒精混合后加热到30-40℃，与步骤（1）中煤矸石混合均匀，在20-60℃的条件下喷涂于颗粒状化肥表面，以化肥的质量为基准，煤矸石的加入质量分数为20-50%，粘结剂的加入质量分数为20-30%，工业酒精的加入质量分数为5-10%，得到包裹煤矸石的化肥；

（3）将包裹煤矸石的化肥在步骤（1）中煤矸石上均匀滚动，得到煤矸石包衣缓释化肥。

所述粘结剂为聚乙烯醇、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、植物油树脂中的至少一种。

所述粘结剂还可以为聚乙烯醇与环氧树脂的混合物，聚乙烯醇与环氧树脂的质量比为1:4-10。

本发明的有益效果是：该缓释化肥成本低廉，每吨小于1300元。缓释性能良好。在100℃快速浸提试验中，30天累计养分释放率低于75%。达到国家标准。

具体实施方式

实施例1

利用鄂式破碎机将煤矸石进行破碎，然后利用碟式混料机将煤矸石粉碎并过筛分级，获得粒度为200-600目的煤矸石粉末。通过筛分进行粒度组成配比，使得粒度组成为200-400目为25%，400-600目为75%。称取以上煤矸石粉末15g。 

将聚乙烯醇10%、工业酒精20%，环氧树脂和固化剂70%混合后，称取10g喷涂于25g安徽无为县花卉肥料厂生产的HF18速效尿素肥颗粒表面（喷涂过程中粘结剂有浪费）。

将煤矸石粉末15g，混合粘结剂8g混合，在30-50℃下喷涂于以上化肥表面，所得化肥并在煤矸石粉末上均匀滚动。获得煤矸石粉末包衣缓释化肥45g。

所得缓释化肥在100℃快速浸提试验中，30天累计养分释放率低于75%。

实施例2