CN108046964A - 一种土壤改良剂及其制备方法 - Google Patents

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李金典
佟盛双
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Abstract

本发明提供了一种土壤改良剂及其制备方法，包括以下步骤：（1）将农林废弃物粉碎；（2）清洗风干；（3）裂解炭化，得到农林废弃物生物炭；（4）将生物炭粉碎成细粉；（5）将铁尾矿、赤泥与辅料充分混匀，得到混合物；（6）将混合物送入球磨机湿磨；（7）将球磨机排矿进行浓缩；（8）浓缩底流进行煅烧，得到煅烧混合物；（9）将煅烧混合物送入塔磨机干磨；（10）将生物碳细粉、塔磨机排料与辅料充分混匀，造粒，得到颗粒物；（11）将颗粒物烘干，得到土壤改良剂。本发明土壤改良剂含有大量中微量元素，能够促进土壤中固定态中微量元素转化为有效态，降低肥料的投入量，节省成本，同时能够改良土壤，保水保肥，并具有缓释效果，具有良好的应用前景。

Description

一种土壤改良剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及土壤改良技术领域，具体是一种土壤改良剂及其制备方法。
背景技术
随着氮、磷、钾肥料的大量推广使用，土壤中中微量元素的缺乏日益严重，这种情况造成田间种植过程中经常出现作物缺素症状、植株抗病和抗逆性差及重茬障碍等一系列问题，同时还会出现土壤盐渍化、板结等问题，这些问题严重制约着农业的健康发展。
作物果实缺乏中微量元素导致人体的矿质元素无法得到补充，即使吃再多的食物也无法有效补充缺乏的矿质元素，而人体吸收矿质元素最有效的方式，就是使用含矿质元素的食物。
现有的矿物化肥生产中，一种是将矿物直接加入复合肥，因各元素之间的拮抗作用和互相间的化学反应以及土壤中多种离子的相互作用，大部分元素经反应被土壤固定，生成不溶于水的无机盐，难以被植物吸收利用；一种是利用螯合技术，加入特定的螯合物，防止各元素之间及多种离子间的不良反应，在一定程度上起到了提高中微量元素肥料利用率的效果，但是成本较高，而且无法从根本上长效改良土壤情况，矿质元素易被土壤淋溶效应流失掉；第三种是通过矿物原料或者无机盐加入微生物制成微生物菌肥，因大部分土壤处于板结或者水土流失严重的情况，加入微生物以后土壤没有足够的空间供微生物活动，或是淋溶强度大造成菌肥流失掉，效果仍不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种土壤改良剂及其制备方法，以解决现有技术中中微量元素难以被植物吸收利用、利用率低以及无法长效改良土壤的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种土壤改良剂及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将农林废弃物通过粉碎机粉碎；
（2）将步骤（1）粉碎后的农林废弃物进行清洗，自然风干；
（3）将步骤（2）清洗风干后的农林废弃物送入炭化炉内，裂解炭化40min~50min，自然降温冷却，得到农林废弃物生物炭；
（4）将步骤（3）生物炭通过粉碎机粉碎成细粉；
（5）将铁尾矿、赤泥、硫酸镁粉、硫酸亚铁粉、硫酸锰粉按质量百分数：铁尾矿35%~40%、赤泥35%~40%、硫酸镁粉15%~20%、硫酸亚铁粉2%~5%、硫酸锰粉2%~5%充分混匀，得到混合物；
（6）将步骤（5）混合物送入球磨机湿磨8min~12min，进行物理活化；
（7）将步骤（6）球磨机的排矿送入浓缩机进行浓缩，浓缩机的底流送给过滤机进一步浓缩；
（8）将步骤（7）过滤机的底流送入回转窑，煅烧1.8h~2.2h，自然降温冷却，得到煅烧混合物；
（9）将步骤（8）煅烧混合物送入塔磨机进行干磨；
（10）将步骤（4）生物碳细粉、步骤（9）塔磨机排料、黄腐酸、尿素、粘合剂质量百分数：生物碳15%~20%、塔磨机排料60%~70%、黄腐酸8%~12%、尿素5%~7%、粘合剂1%~2%充分混匀，然后送入制粒机造粒，得到颗粒物；
（11）将步骤（10）颗粒物送入烘干机烘干，自然降温冷却，得到土壤改良剂。
进一步地，所述步骤（1）农林废弃物为秸秆、稻壳、花生壳、边角料、薪柴、枝桠柴，粉碎长度为30mm~50mm。
进一步地，所述步骤（3）炭化炉温度为500℃~550℃。
进一步地，所述步骤（4）细粉粒度为0.15mm~0.18mm。
进一步地，所述步骤（6）球磨机浓度为65%~70%。
进一步地，所述步骤（7）浓缩机底流浓度为55%~60%，过滤机底流浓度为90%~95%。
进一步地，所述步骤（8）回转窑煅烧温度为580℃-620℃，该回转窑由步骤（3）农林废弃物裂解炭化过程产生的燃气进行供热。
进一步地，所述步骤（9）塔磨机排料细度为-200目100%。
进一步地，所述步骤（10）颗粒物粒度3mm~5mm。
本发明的有益效果为：
本发明能够有效的促进铁尾矿和赤泥中的中微量元素活化，并利用黄腐酸螯合活化后的中微量元素，供作物直接吸收，同时生物炭可以将土壤中被固定的中微量元素不断的转化为有效态，降低肥料的投入量，节省成本，同时能够改良土壤，保水保肥，并具有缓释效果。本发明的土壤调理剂可以在矿山复垦、土壤重建、水土流失严重以及土壤板结的土地使用。配合复合肥使用时，蔬菜作物可有效提高产量10%-25%，大田作物可有效提高产量5%-25%，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种土壤改良剂及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将农林废弃物通过粉碎机粉碎，长度30mm~50mm；
（2）将步骤（1）粉碎后的农林废弃物进行清洗，自然风干；
（3）将步骤（2）清洗风干后的农林废弃物送入炭化炉内，在500℃下裂解炭化50min，自然降温冷却，得到农林废弃物生物炭；
（4）将步骤（3）生物炭通过粉碎机粉碎成细粉，细粉粒度0.15mm~0.18mm；
（5）将铁尾矿、赤泥、硫酸镁粉、硫酸亚铁粉、硫酸锰粉按质量百分数：铁尾矿35%、赤泥40%、硫酸镁粉15%、硫酸亚铁粉5%、硫酸锰粉5%充分混匀，得到混合物；
（6）将步骤（5）混合物送入球磨机湿磨8min，进行物理活化，磨矿浓度为70%；
（7）将步骤（6）球磨机的排矿送入浓缩机进行浓缩，浓缩机底流浓度为55%~60%，浓缩机的底流送给过滤机进一步浓缩，过滤机底流浓度为90%~95%；
（8）将步骤（7）过滤机的底流送入回转窑，在580℃下煅烧2.2h，自然降温冷却，得到煅烧混合物，该回转窑由步骤（3）农林废弃物裂解炭化过程产生的燃气进行供热；
（9）将步骤（8）煅烧混合物送入塔磨机进行干磨，塔磨机排料细度为-200目100%；
（10）将步骤（4）生物碳细粉、步骤（9）塔磨机排料、黄腐酸、尿素、粘合剂质量百分数：生物碳15%、塔磨机排料70%、黄腐酸8%、尿素5%、粘合剂2%充分混匀，然后送入制粒机造粒，得到粒度为3mm~5mm颗粒物；
（11）将步骤（10）颗粒物送入烘干机烘干，自然降温冷却，得到土壤改良剂。
实施例2
一种土壤改良剂及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将农林废弃物通过粉碎机粉碎，长度30mm~50mm；
（2）将步骤（1）粉碎后的农林废弃物进行清洗，自然风干；
（3）将步骤（2）清洗风干后的农林废弃物送入炭化炉内，在520℃下裂解炭化45min，自然降温冷却，得到农林废弃物生物炭；
（4）将步骤（3）生物炭通过粉碎机粉碎成细粉，细粉粒度0.15mm~0.18mm；
（5）将铁尾矿、赤泥、硫酸镁粉、硫酸亚铁粉、硫酸锰粉按质量百分数：铁尾矿38%、赤泥38%、硫酸镁粉18%、硫酸亚铁粉3%、硫酸锰粉3%充分混匀，得到混合物；
（6）将步骤（5）混合物送入球磨机湿磨10min，进行物理活化，磨矿浓度为68%；
（7）将步骤（6）球磨机的排矿送入浓缩机进行浓缩，浓缩机底流浓度为55%~60%，浓缩机的底流送给过滤机进一步浓缩，过滤机底流浓度为90%~95%；
（8）将步骤（7）过滤机的底流送入回转窑，在600℃下煅烧2h，自然降温冷却，得到煅烧混合物，该回转窑由步骤（3）农林废弃物裂解炭化过程产生的燃气进行供热；
（9）将步骤（8）煅烧混合物送入塔磨机进行干磨，塔磨机排料细度为-200目100%；
（10）将步骤（4）生物碳细粉、步骤（9）塔磨机排料、黄腐酸、尿素、粘合剂质量百分数：生物碳18%、塔磨机排料65%、黄腐酸10%、尿素5.5%、粘合剂1.5%充分混匀，然后送入制粒机造粒，得到粒度为3mm~5mm颗粒物；
（11）将步骤（10）颗粒物送入烘干机烘干，自然降温冷却，得到土壤改良剂。
实施例3
一种土壤改良剂及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将农林废弃物通过粉碎机粉碎，长度30mm~50mm；
（2）将步骤（1）粉碎后的农林废弃物进行清洗，自然风干；
（3）将步骤（2）清洗风干后的农林废弃物送入炭化炉内，在550℃下裂解炭化40min，自然降温冷却，得到农林废弃物生物炭；
（4）将步骤（3）生物炭通过粉碎机粉碎成细粉，细粉粒度0.15mm~0.18mm；
（5）将铁尾矿、赤泥、硫酸镁粉、硫酸亚铁粉、硫酸锰粉按质量百分数：铁尾矿40%、赤泥35%、硫酸镁粉20%、硫酸亚铁粉2%、硫酸锰粉3%充分混匀，得到混合物；
（6）将步骤（5）混合物送入球磨机湿磨12min，进行物理活化，磨矿浓度为65%；
（7）将步骤（6）球磨机的排矿送入浓缩机进行浓缩，浓缩机底流浓度为55%~60%，浓缩机的底流送给过滤机进一步浓缩，过滤机底流浓度为90%~95%；
（8）将步骤（7）过滤机的底流送入回转窑，在620℃下煅烧1.8h，自然降温冷却，得到煅烧混合物，该回转窑由步骤（3）农林废弃物裂解炭化过程产生的燃气进行供热；
（9）将步骤（8）煅烧混合物送入塔磨机进行干磨，塔磨机排料细度为-200目100%；
（10）将步骤（4）生物碳细粉、步骤（9）塔磨机排料、黄腐酸、尿素、粘合剂质量百分数：生物碳20%、塔磨机排料60%、黄腐酸12%、尿素7%、粘合剂1%充分混匀，然后送入制粒机造粒，得到粒度为3mm~5mm颗粒物；
（11）将步骤（10）颗粒物送入烘干机烘干，自然降温冷却，得到土壤改良剂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种土壤改良剂及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将农林废弃物通过粉碎机粉碎；
（2）将步骤（1）粉碎后的农林废弃物进行清洗，自然风干；
（3）将步骤（2）清洗风干后的农林废弃物送入炭化炉内，裂解炭化40min~50min，自然降温冷却，得到农林废弃物生物炭；
（4）将步骤（3）生物炭通过粉碎机粉碎成细粉；
（5）将铁尾矿、赤泥、硫酸镁粉、硫酸亚铁粉、硫酸锰粉按质量百分数：铁尾矿35%~40%、赤泥35%~40%、硫酸镁粉15%~20%、硫酸亚铁粉2%~5%、硫酸锰粉2%~5%充分混匀，得到混合物；
（6）将步骤（5）混合物送入球磨机湿磨8min~12min，进行物理活化；
（7）将步骤（6）球磨机的排矿送入浓缩机进行浓缩，浓缩机的底流送给过滤机进一步浓缩；
（8）将步骤（7）过滤机的底流送入回转窑，煅烧1.8h~2.2h，自然降温冷却，得到煅烧混合物；
（9）将步骤（8）煅烧混合物送入塔磨机进行干磨；
（10）将步骤（3）生物碳步骤（9）塔磨机排料、黄腐酸、尿素、粘合剂质量百分数：生物碳15%~20%、塔磨机排料60%~70%、黄腐酸8%~12%、尿素5%~7%、粘合剂1%~2%充分混匀，然后送入制粒机造粒，得到颗粒物；
（11）将步骤（10）颗粒物送入烘干机烘干，自然降温冷却，得到土壤改良剂。
2.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂及其制备方法，其特征在于，所述步骤（1）农林废弃物为秸秆、稻壳、花生壳、边角料、薪柴、枝桠柴，粉碎长度为30mm~50mm。
3.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂及其制备方法，其特征在于，所述步骤（3）炭化炉温度为500℃~550℃。
4.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂及其制备方法，其特征在于，所述步骤（4）细粉粒度为0.15mm~0.18mm。
5.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂及其制备方法，其特征在于，所述步骤（6）球磨机磨矿浓度为65%~70%。
6.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂及其制备方法，其特征在于，所述步骤（7）浓缩机底流浓度为55%~60%，过滤机底流浓度为90%~95%。
7.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂及其制备方法，其特征在于，所述步骤（8）回转窑煅烧温度为580℃-620℃，该回转窑由步骤（3）农林废弃物裂解炭化过程产生的燃气进行供热。
8.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂及其制备方法，其特征在于，所述步骤（9）塔磨机排料细度为-200目100%。
9.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂及其制备方法，其特征在于，所述步骤（10）颗粒物粒度3mm~5mm。
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