CN109912369A - 一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方，它包括以下重量份的各组份：煤矸石20份，钾长石10~20份，石灰石5~10份，助剂1~2份，它还公开了一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，包括以下步骤，S1：原料测试；S2：原料破碎；S3：配料；S4：混合；S5：成型；S6：热活化；S7：淬冷；S8：烘干；S9：粉碎。本发明的硅钾肥，采用煤矸石为主要生产原料，使得原材料成本降低，从而降低了硅钾肥的生产成本，而且使得煤矸石变废为宝，并且煤矸石中的硅、钾、铁、铝、镁等元素被高温热活化后，将肥料放入到土壤中，能够补充土壤中的微量元素，并且活性矿物离子，利于植物吸收生长，改善土壤活性、保水性和通气性。

Description

一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方及其制备方法

技术领域

本发明涉及煤矸石制备硅钾肥的技术领域，特别是一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方及其制备方法。

背景技术

煤矸石是在煤炭开采和加工过程中产生的固体工业废弃物，包含多种矿物成分。其中，高岭土和石英的含量约占50％以上，还可能含有伊利石、绿泥石、白云母、长石、黄铁矿、菱铁矿、赤铁矿、方解石等其它晶相矿物。其中高岭石、伊利石、绿泥石、白云母、长石等同属于铝质黏土类矿物，均体现良好的吸附性能。煤矸石的主要化学成分包括AL2O3、SiO2、CaO、MgO、Fe2O3、K2O和Na2O等。煤层地质年代和地区不同，这些化学成分含量有很大波动。

然而，在我国，煤炭企业堆存的煤矸石已达 50 亿t，排放量以不少于每年 3 亿 t的速度递增。预计到 2020 年前，我国煤矸石每年的排放量将不少于 7 亿 t。常年堆存的煤矸石不但浪费了大量宝贵的土地资源，还会破坏矿区的生态环境，影响矿区的地下水质，破坏景观等。攀煤集团、芙蓉集团等矸石已经无地可堆的地步。煤矸石的传统处理方法都是用来制砖、发电或者修路，而某些地区的的煤矸石热值比较低，不适宜于发电，如：四川，因此，煤矸石的问题已经严重影响到煤矿的正常运营。

煤矸石含有多种矿物成分，这些矿物成分，均是矿物肥料所需的矿物成分，但是我国目前还未将煤矸石用作矿物肥上的研究。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方，它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，钾长石10~20份，石灰石5~10份，助剂1~2份。

进一步的，所述助剂为碱金属氧化物或碱金属盐

一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、钾长石原料和石灰石原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、钾长石和石灰石的化学成分及其含量；

S2：原料破碎，将原料通过破碎机破碎，得到粉料；

S3：配料，根据S1步骤中的煤矸石进行配料，其中，煤矸石的重量份为20份，石灰石10~15份，助剂1~2份；

S4：混合，将S3步骤中配好的料放入搅拌装置中，得到混合料；

S5：成型，将混合料通过成型机压制成型；

S6：热活化，对S5中成型的混合料进行加热，并使其活化；

S7：淬冷，将S6中活化完成的混合料通过水雾淬冷的方式进行淬冷；

S8：烘干，将S7中淬冷后的混合料进行烘干，得到干燥的混合料；

S9：粉碎，将S8中烘干的混合料进行破碎，得到成品。

进一步的，所述S2和所述S9步骤中均包括以下步骤，

S21：粗碎，将原料通过颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状原料；

S22：精磨，将S21中的颗粒状原料通过球磨机进行粉磨，得到粉料。

进一步的，所述S22中球磨机精磨后的粉料的粒度为160~250目。

进一步的，所述S5步骤中，成型机将混合料压制成方形。

进一步的，所述S6步骤中所采用的加热设备为隧道窑、回转窑、室式窑、梭式窑、台车窑和微波窑的一种。

进一步的，所述S6步骤中，加热时，升温速度为3~30℃/min，保温温度：900~1300℃，保温时间1~4h。

进一步的，所述S7步骤中，淬冷后的多余废水进行回收，并将该废水用作S5步骤中的成型工艺用水。

进一步的，所述S8中的烘干温度为50~110摄氏度。

本发明具有以下优点：

1、本发明的硅钾肥，采用煤矸石为主要生产原料，使得原材料成本降低，从而降低了硅钾肥的生产成本，而且使得煤矸石变废为宝，能解决现有煤矸石堆积过多的现状，并且整个制备过程环保，不会产生二次污染物，且制备好的硅钾肥为粉料状，便于硅钾肥的包装、运输和施肥。

2、本发明的硅钾肥，采用煤矸石作为原料，属于天然矿物，通过热活化，使得粉料中的钾长石、二氧化硅、氧化钙等的晶包被破坏，从而变成无定型的活性材料，添加到土壤中后，粉料中的活性钾长石、活性二氧化硅、活性氧化钙能够快速降解，变成钾离子、硅酸根离子和钙离子，并且煤矸石中的铁、铝、镁等元素在高温热活化时，也会将其活化，因此将肥料放入到土壤中，就变成了铁离子、铝离子和镁离子等，从而补充土壤中的微量元素，利于植物吸收生长，改善土壤活性、保水性和通气性。

具体实施方式

实施例一：

一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方，它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，钾长石10份，石灰石5份，碱金属氧化物1份，其中碱金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化钾的一种的或多种。

一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、钾长石原料和石灰石原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、钾长石和石灰石的化学成分及其含量；

S2：原料破碎，将原料通过破碎机破碎，得到粉料；进一步的，原料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将原料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状原料，粗碎的主要目的是将大块状的煤矸石原料进行破碎，破碎成颗粒状的原料，从而使得煤矸石能够进入到精磨设备中进行精磨，其次，将颗粒状的原料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，即球磨机精磨后的粉料粒度为160目，当然，在实际生产过程中，可以将球磨机磨好的粉料通过筛分机进行筛选，筛选出160目的粉料，然后大于160目的粉料，则再次进行球磨机进行研磨。

S3：配料，根据S1步骤中的煤矸石进行配料，其中，煤矸石的重量份为20份，钾长石的重量份为10份，石灰石的重量份为5份，助剂1份；

S4：混合，将S3步骤中配好的料放入搅拌装置中，得到混合料，搅拌时，需要将配好的料进行充分混合；

S5：成型，将混合料通过成型机压制成型，优选的，成型机将混合料压制成方形，如长方体，混合料为长方体后，便于混合料的运输，以及排放，特别是在加热设备中的放置；

S6：热活化，对S5中成型的混合料进行加热，并使其活化，在本实施例中，所采用的加热设备为隧道窑，在加热时，其升温温度为3℃/min，达到保温温度900℃后，进行保温，保温时间为1h，通过保温，能够保证粉料的活化效果，通过热活化，使得粉料中的钾长石、二氧化硅、氧化钙等的晶包被破坏，从而变成无定型的活性材料，添添加到土壤中后，粉料中的活性钾长石、活性二氧化硅、活性氧化钙能够能够缓慢转化成钾离子、硅酸根离子和钙离子，并且煤矸石中的铁、铝、镁等元素在高温热活化时，也会将其活化，因此将肥料放入到土壤中，也会缓慢转化成铁离子、铝离子和镁离子等，从而补充土壤中的微量元素；在煅烧过程中，煤矸石中内的碳，与空气中的氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳溢出，从而使得煤矸石内形成介孔和微孔，从而具有很大的比表面积，通过介孔和微孔，土壤中的水份则会进入到介孔和微孔内，从而提高了硅钾肥的保水性，而且介孔和微孔还能改善土壤的通气性，从而利于植物生长。

S7：淬冷，将S6中活化完成的混合料通过水雾淬冷的方式进行淬冷，水雾能够作用于整个混合料，使得混合料受冷均匀，从而提高淬冷效果，并且通过淬冷，使得活化后的钾长石、二氧化硅、氧化钙等来不及变成稳定的晶包，从而能够使得S6中活化后的粉料保持活性，，进一步的，通过水雾淬冷后，然后将水雾冷凝，形成废水，并对其进行集中回收，并将该废水输送至成型设备，使其成为混合料成型的工艺用水，从而节约了水资源，还避免了废水的排放，实现了环保生产。

S8：烘干，将S7中淬冷后的混合料进行烘干，得到干燥的混合料，优选的，淬冷后的混合料放入烘干炉中进行烘干，其烘干温度为50℃；

S9：粉碎，将S8中烘干的混合料进行破碎，得到成品，该处的破碎与S2中的破碎方式基本相同，即粗破，将混合料通过破碎机破碎，得到粉料；进一步的，混合料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将混合料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状混合料，其次，将颗粒状的混合料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，即球磨机精磨后的粉料粒度为160目，当然，在实际生产过程中，可以将球磨机磨好的粉料通过筛分机进行筛选，筛选出160目的粉料，然后大于160目的粉料，则再次进行球磨机进行研磨。

实施例二：

一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方，它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，钾长石20份，石灰石10份，助剂2份，进一步的，助剂为碱金属氧化物，其中碱金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化钾的一种的或多种

一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、钾长石原料和石灰石原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、钾长石和石灰石的化学成分及其含量；

S2：原料破碎，将原料通过破碎机破碎，得到粉料；进一步的，原料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将原料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状原料，粗碎的主要目的是将大块状的煤矸石原料进行破碎，破碎成颗粒状的原料，从而使得煤矸石能够进入到精磨设备中进行精磨，其次，将颗粒状的原料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，即球磨机精磨后的粉料粒度为250目，当然，在实际生产过程中，可以将球磨机磨好的粉料通过筛分机进行筛选，筛选出250目的粉料，然后大于250目的粉料，则再次进行球磨机进行研磨。

S3：配料，根据S1步骤中的煤矸石进行配料，其中，煤矸石的重量份为20份，钾长石的重量份为20份，石灰石的重量份10份，助剂2份，其中，助剂优选的选用碱金属氧化物；

S4：混合，将S3步骤中配好的料放入搅拌装置中，得到混合料，搅拌时，需要将配好的料进行充分混合；

S5：成型，将混合料通过成型机压制成型，优选的，成型机将混合料压制成方形，如长方体，混合料为长方体后，便于混合料的运输，以及排放，特别是在加热设备中的放置；

S6：热活化，对S5中成型的混合料进行加热，并使其活化，在本实施例中，所采用的加热设备为回转窑，在加热时，其升温温度为30℃/min，达到保温温度1300℃后，进行保温，保温时间为4h，通过保温，能够充分保证粉料的活化，通过热活化，使得粉料中的钾长石、二氧化硅、氧化钙等的晶包被破坏，从而变成无定型的活性材料，添加到土壤中后，粉料中的活性钾长石、活性二氧化硅、活性氧化钙能够能够缓慢转化成钾离子、硅酸根离子和钙离子，并且煤矸石中的铁、铝、镁等元素在高温热活化时，也会将其活化，因此将肥料放入到土壤中，也会缓慢转化成铁离子、铝离子和镁离子等，从而补充土壤中的微量元素；在煅烧过程中，煤矸石中内的碳，与空气中的氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳溢出，从而使得煤矸石内形成介孔和微孔，从而具有很大的比表面积，通过介孔和微孔，土壤中的水份则会进入到介孔和微孔内，从而提高了硅钾肥的保水性，而且介孔和微孔还能改善土壤的通气性，从而利于植物生长。

S7：淬冷，将S6中活化完成的混合料通过水雾淬冷的方式进行淬冷，水雾能够作用于整个混合料，使得混合料受冷均匀，从而提高淬冷效果，并且通过淬冷，使得活化后的钾长石、二氧化硅、氧化钙等来不及变成稳定的晶包，从而能够使得S6中活化后的粉料保持活性，，进一步的，通过水雾淬冷后，然后将水雾冷凝，形成废水，并对其进行集中回收，并将该废水输送至成型设备，使其成为混合料成型的工艺用水，从而节约了水资源，还避免了废水的排放，实现了环保生产。

S8：烘干，将S7中淬冷后的混合料进行烘干，得到干燥的混合料，优选的，淬冷后的混合料放入烘干炉中进行烘干，其烘干温度为110℃；

S9：粉碎，将S8中烘干的混合料进行破碎，得到成品，该处的破碎与S2中的破碎方式基本相同，即粗破，将混合料通过破碎机破碎，得到粉料；进一步的，混合料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将混合料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状混合料，其次，将颗粒状的混合料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，即球磨机精磨后的粉料粒度为250目，当然，在实际生产过程中，可以将球磨机磨好的粉料通过筛分机进行筛选，筛选出250目的粉料，然后大于250目的粉料，则再次进行球磨机进行研磨。

实施例三：

一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方，它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，钾长石15份，石灰石8份，助剂1.5份，进一步的，助剂为碱金属氧化物，其中碱金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化钾的一种的或多种。

一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、钾长石原料和石灰石原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、钾长石和石灰石的化学成分及其含量；

S2：原料破碎，将原料通过破碎机破碎，得到粉料；进一步的，原料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将原料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状原料，粗碎的主要目的是将大块状的煤矸石原料进行破碎，破碎成颗粒状的原料，从而使得煤矸石能够进入到精磨设备中进行精磨，其次，将颗粒状的原料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，即球磨机精磨后的粉料粒度为180目，当然，在实际生产过程中，可以将球磨机磨好的粉料通过筛分机进行筛选，筛选出180目的粉料，然后大于180目的粉料，则再次进行球磨机进行研磨。

S3：配料，根据S1步骤中的煤矸石进行配料，其中，煤矸石的重量份为20份，石灰石的重量份为8份，助剂的重量份为1.5份；

S4：混合，将S3步骤中配好的料放入搅拌装置中，得到混合料，搅拌时，需要将配好的料进行充分混合；

S5：成型，将混合料通过成型机压制成型，优选的，成型机将混合料压制成方形，如长方体，混合料为长方体后，便于混合料的运输，以及排放，特别是在加热设备中的放置；

S6：热活化，对S5中成型的混合料进行加热，并使其活化，在本实施例中，所采用的加热设备为室式窑，在加热时，其升温温度为5℃/min，达到保温温度1000℃后，进行保温，保温时间为2h；通过保温，能够保证粉料的活化效果，通过热活化，使得粉料中的钾长石、二氧化硅、氧化钙等的晶包被破坏，从而变成无定型的活性材料，添加到土壤中后，粉料中的活性钾长石、活性二氧化硅、活性氧化钙能够能够缓慢转化成钾离子、硅酸根离子和钙离子，并且煤矸石中的铁、铝、镁等元素在高温热活化时，也会将其活化，因此将肥料放入到土壤中，也会缓慢转化成铁离子、铝离子和镁离子等，从而补充土壤中的微量元素；在煅烧过程中，煤矸石中内的碳，与空气中的氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳溢出，从而使得煤矸石内形成介孔和微孔，从而具有很大的比表面积，通过介孔和微孔，土壤中的水份则会进入到介孔和微孔内，从而提高了硅钾肥的保水性，而且介孔和微孔还能改善土壤的通气性，从而利于植物生长

S7：将S6中活化完成的混合料通过水雾淬冷的方式进行淬冷，水雾能够作用于整个混合料，使得混合料受冷均匀，从而提高淬冷效果，并且通过淬冷，使得活化后的钾长石、二氧化硅、氧化钙等来不及变成稳定的晶包，从而能够使得S6中活化后的粉料保持活性，，进一步的，通过水雾淬冷后，然后将水雾冷凝，形成废水，并对其进行集中回收，并将该废水输送至成型设备，使其成为混合料成型的工艺用水，从而节约了水资源，还避免了废水的排放，实现了环保生产。

S8：烘干，将S7中淬冷后的混合料进行烘干，得到干燥的混合料，优选的，淬冷后的混合料放入烘干炉中进行烘干，其烘干温度为60℃；

S9：粉碎，将S8中烘干的混合料进行破碎，得到成品，该处的破碎与S2中的破碎方式基本相同，即粗破，将混合料通过破碎机破碎，得到粉料；进一步的，混合料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将混合料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状混合料，其次，将颗粒状的混合料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，即球磨机精磨后的粉料粒度为180目，当然，在实际生产过程中，可以将球磨机磨好的粉料通过筛分机进行筛选，筛选出180目的粉料，然后大于180目的粉料，则再次进行球磨机进行研磨。

实施例四：

一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方，它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，钾长石13份，石灰石6份，助剂1.2份，进一步的，助剂为碱金属盐，碱金属盐则为碳酸镁、碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾的一种或多种。

一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、钾长石原料和石灰石原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、钾长石和石灰石的化学成分及其含量；

S2：原料破碎，将原料通过破碎机破碎，得到粉料；进一步的，原料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将原料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状原料，粗碎的主要目的是将大块状的煤矸石原料进行破碎，破碎成颗粒状的原料，从而使得煤矸石能够进入到精磨设备中进行精磨，其次，将颗粒状的原料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，即球磨机精磨后的粉料粒度为200目，当然，在实际生产过程中，可以将球磨机磨好的粉料通过筛分机进行筛选，筛选出200目的粉料，然后大于200目的粉料，则再次进行球磨机进行研磨。

S3：配料，根据S1步骤中的煤矸石进行配料，其中，煤矸石的重量份为20份，钾长石的重量份为13份，石灰石的重量份为6份，助剂的重量份为1.2份，其中，助剂优选的选用碱金属盐；

S4：混合，将S3步骤中配好的料放入搅拌装置中，得到混合料，搅拌时，需要将配好的料进行充分混合；

S5：成型，将混合料通过成型机压制成型，优选的，成型机将混合料压制成方形，如长方体，混合料为长方体后，便于混合料的运输，以及排放，特别是在加热设备中的放置；

S6：热活化，对S5中成型的混合料进行加热，并使其活化，在本实施例中，所采用的加热设备为梭式窑，在加热时，其升温温度为10℃/min，达到保温温度1100℃后，进行保温，保温时间为3h；通过保温，能够保证粉料的活化效果，通过热活化，使得粉料中的钾长石、二氧化硅、氧化钙等的晶包被破坏，从而变成无定型的活性材料，添加到土壤中后，粉料中的活性钾长石、活性二氧化硅、活性氧化钙能够能够缓慢转化成钾离子、硅酸根离子和钙离子，并且煤矸石中的铁、铝、镁等元素在高温热活化时，也会将其活化，因此将肥料放入到土壤中，也会缓慢转化成铁离子、铝离子和镁离子等，从而补充土壤中的微量元素；在煅烧过程中，煤矸石中内的碳，与空气中的氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳溢出，从而使得煤矸石内形成介孔和微孔，从而具有很大的比表面积，通过介孔和微孔，土壤中的水份则会进入到介孔和微孔内，从而提高了硅钾肥的保水性，而且介孔和微孔还能改善土壤的通气性，从而利于植物生长

S7：淬冷，将S6中活化完成的混合料通过水雾淬冷的方式进行淬冷，水雾能够作用于整个混合料，使得混合料受冷均匀，从而提高淬冷效果，并且通过淬冷，使得活化后的钾长石、二氧化硅、氧化钙等来不及变成稳定的晶包，从而能够使得S6中活化后的粉料保持活性，，进一步的，通过水雾淬冷后，然后将水雾冷凝，形成废水，并对其进行集中回收，并将该废水输送至成型设备，使其成为混合料成型的工艺用水，从而节约了水资源，还避免了废水的排放，实现了环保生产。

S8：烘干，将S7中淬冷后的混合料进行烘干，得到干燥的混合料，优选的，淬冷后的混合料放入烘干炉中进行烘干，其烘干温度为70℃；

S9：粉碎，将S8中烘干的混合料进行破碎，得到成品，该处的破碎与S2中的破碎方式基本相同，即粗破，将混合料通过破碎机破碎，得到粉料；进一步的，混合料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将混合料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状混合料，其次，将颗粒状的混合料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，即球磨机精磨后的粉料粒度为200目，当然，在实际生产过程中，可以将球磨机磨好的粉料通过筛分机进行筛选，筛选出200目的粉料，然后大于200目的粉料，则再次进行球磨机进行研磨。

实施例五：

一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方，它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，钾长石18份，石灰石9份，助剂1.8份，进一步的，助剂为碱金属盐，碱金属盐则为碳酸镁、碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾的一种或多种。

一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、钾长石原料和石灰石原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、钾长石和石灰石的化学成分及其含量；

S2：原料破碎，将原料通过破碎机破碎，得到粉料；进一步的，原料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将原料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状原料，粗碎的主要目的是将大块状的煤矸石原料进行破碎，破碎成颗粒状的原料，从而使得煤矸石能够进入到精磨设备中进行精磨，其次，将颗粒状的原料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，即球磨机精磨后的粉料粒度为220目，当然，在实际生产过程中，可以将球磨机磨好的粉料通过筛分机进行筛选，筛选出220目的粉料，然后大于220目的粉料，则再次进行球磨机进行研磨。

S3：配料，根据S1步骤中的煤矸石进行配料，其中，煤矸石的重量份为20份，钾长石的重量份为18份，石灰石的重量份为9份，助剂的重量份为1.8份，其中，助剂优选的选用碱金属盐；

S4：混合，将S3步骤中配好的料放入搅拌装置中，得到混合料，搅拌时，需要将配好的料进行充分混合；

S5：成型，将混合料通过成型机压制成型，优选的，成型机将混合料压制成方形，如长方体，混合料为长方体后，便于混合料的运输，以及排放，特别是在加热设备中的放置；

S6：热活化，对S5中成型的混合料进行加热，并使其活化，在本实施例中，所采用的加热设备为台车窑，在加热时，其升温温度为20℃/min，达到保温温度1150℃后，进行保温，保温时间为3h；通过保温，能够充分保证粉料的活化，通过热活化，使得粉料中的钾长石、二氧化硅、氧化钙等的晶包被破坏，从而变成无定型的活性材料，添加到土壤中后，粉料中的活性钾长石、活性二氧化硅、活性氧化钙能够能够缓慢转化成钾离子、硅酸根离子和钙离子，并且煤矸石中的铁、铝、镁等元素在高温热活化时，也会将其活化，因此将肥料放入到土壤中，也会缓慢转化成铁离子、铝离子和镁离子等，从而补充土壤中的微量元素；在煅烧过程中，煤矸石中内的碳，与空气中的氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳溢出，从而使得煤矸石内形成介孔和微孔，从而具有很大的比表面积，通过介孔和微孔，土壤中的水份则会进入到介孔和微孔内，从而提高了硅钾肥的保水性，而且介孔和微孔还能改善土壤的通气性，从而利于植物生长

S7：淬冷，将S6中活化完成的混合料通过水雾淬冷的方式进行淬冷，水雾能够作用于整个混合料，使得混合料受冷均匀，从而提高淬冷效果，并且通过淬冷，使得活化后的钾长石、二氧化硅、氧化钙等来不及变成稳定的晶包，从而能够使得S6中活化后的粉料保持活性，，进一步的，通过水雾淬冷后，然后将水雾冷凝，形成废水，并对其进行集中回收，并将该废水输送至成型设备，使其成为混合料成型的工艺用水，从而节约了水资源，还避免了废水的排放，实现了环保生产。

S8：烘干，将S7中淬冷后的混合料进行烘干，得到干燥的混合料，优选的，淬冷后的混合料放入烘干炉中进行烘干，其烘干温度为90℃；

S9：粉碎，将S8中烘干的混合料进行破碎，得到成品，该处的破碎与S2中的破碎方式基本相同，即粗破，将混合料通过破碎机破碎，得到粉料；进一步的，混合料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将混合料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状混合料，其次，将颗粒状的混合料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，即球磨机精磨后的粉料粒度为220目，当然，在实际生产过程中，可以将球磨机磨好的粉料通过筛分机进行筛选，筛选出220目的粉料，然后大于220目的粉料，则再次进行球磨机进行研磨。

实施例六：

一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方，它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，钾长石10份，石灰石10份，助剂1.5份，进一步的，助剂为碱金属盐，碱金属盐则为碳酸镁、碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾的一种或多种。

一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、钾长石原料和石灰石原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、钾长石和石灰石的化学成分及其含量；

S2：原料破碎，将原料通过破碎机破碎，得到粉料；进一步的，原料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将原料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状原料，粗碎的主要目的是将大块状的煤矸石原料进行破碎，破碎成颗粒状的原料，从而使得煤矸石能够进入到精磨设备中进行精磨，其次，将颗粒状的原料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，即球磨机精磨后的粉料粒度为235目，当然，在实际生产过程中，可以将球磨机磨好的粉料通过筛分机进行筛选，筛选出235目的粉料，然后大于235目的粉料，则再次进行球磨机进行研磨。

S3：配料，根据S1步骤中的煤矸石进行配料，其中，煤矸石的重量份为20份，钾长石的重量份为10份，石灰石的重量份为10份，助剂的重量份为1.5份，其中，助剂优选的选用碱金属盐；

S4：混合，将S3步骤中配好的料放入搅拌装置中，得到混合料，搅拌时，需要将配好的料进行充分混合；

S5：成型，将混合料通过成型机压制成型，优选的，成型机将混合料压制成方形，如长方体，混合料为长方体后，便于混合料的运输，以及排放，特别是在加热设备中的放置；

S6：热活化，对S5中成型的混合料进行加热，并使其活化，在本实施例中，所采用的加热设备为微波窑，在加热时，其升温温度为25℃/min，达到保温温度1200℃后，进行保温，保温时间为2.5h；通过保温，能够充分保证粉料的活化，通过热活化，使得粉料中的钾长石、二氧化硅、氧化钙等的晶包被破坏，从而变成无定型的活性材料，添加到土壤中后，粉料中的活性钾长石、活性二氧化硅、活性氧化钙能够能够缓慢转化成钾离子、硅酸根离子和钙离子，并且煤矸石中的铁、铝、镁等元素在高温热活化时，也会将其活化，因此将肥料放入到土壤中，也会缓慢转化成铁离子、铝离子和镁离子等，从而补充土壤中的微量元素；在煅烧过程中，煤矸石中内的碳，与空气中的氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳溢出，从而使得煤矸石内形成介孔和微孔，从而具有很大的比表面积，通过介孔和微孔，土壤中的水份则会进入到介孔和微孔内，从而提高了硅钾肥的保水性，而且介孔和微孔还能改善土壤的通气性，从而利于植物生长。

S7：淬冷，将S6中活化完成的混合料通过水雾淬冷的方式进行淬冷，水雾能够作用于整个混合料，使得混合料受冷均匀，从而提高淬冷效果，并且通过淬冷，使得活化后的钾长石、二氧化硅、氧化钙等来不及变成稳定的晶包，从而能够使得S6中活化后的粉料保持活性，，进一步的，通过水雾淬冷后，然后将水雾冷凝，形成废水，并对其进行集中回收，并将该废水输送至成型设备，使其成为混合料成型的工艺用水，从而节约了水资源，还避免了废水的排放，实现了环保生产。

S8：烘干，将S7中淬冷后的混合料进行烘干，得到干燥的混合料，优选的，淬冷后的混合料放入烘干炉中进行烘干，其烘干温度为100℃；

S9：粉碎，将S8中烘干的混合料进行破碎，得到成品，该处的破碎与S2中的破碎方式基本相同，即粗破，将混合料通过破碎机破碎，得到粉料；进一步的，混合料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将混合料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状混合料，其次，将颗粒状的混合料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，即球磨机精磨后的粉料粒度为235目，当然，在实际生产过程中，可以将球磨机磨好的粉料通过筛分机进行筛选，筛选出235目的粉料，然后大于235目的粉料，则再次进行球磨机进行研磨。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方，其特征在于：它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，钾长石10~20份，石灰石5~10份，助剂1~2份。

2.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石制备硅钾肥的配方，其特征在于：所述助剂为碱金属氧化物或碱金属盐。

3.如权利要求1~2任意一项所述的一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、钾长石原料和石灰石原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、钾长石和石灰石的化学成分及其含量；

S2：原料破碎，将原料通过破碎机破碎，得到粉料；

S3：配料，根据S1步骤中的煤矸石进行配料，其中，煤矸石的重量份为20份，石灰石10~15份，助剂1~2份；

S4：混合，将S3步骤中配好的料放入搅拌装置中，得到混合料；

S5：成型，将混合料通过成型机压制成型；

S6：热活化，对S5中成型的混合料进行加热，并使其活化；

S7：淬冷，将S6中活化完成的混合料通过水雾淬冷的方式进行淬冷；

S8：烘干，将S7中淬冷后的混合料进行烘干，得到干燥的混合料；

S9：粉碎，将S8中烘干的混合料进行破碎，得到成品。

4.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，其特征在于：所述S2和S9步骤均包括以下步骤，

S21：粗碎，将原料通过颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状原料；

S22：精磨，将S21中的颗粒状原料通过球磨机进行粉磨，得到粉料。

5.根据权利要求4所述的一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，其特征在于：所述S22中球磨机精磨后的粉料的粒度为160~250目。

6.根据权利要求3所述的一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，其特征在于：所述S5步骤中，成型机将混合料压制成方形。

7.根据权利要求3所述的一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，其特征在于：所述S6步骤中所采用的加热设备为隧道窑、回转窑、室式窑、梭式窑、台车窑和微波窑的一种。

8.根据权利要求3所述的一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，其特征在于：所述S6步骤中，加热时，升温速度为3~30℃/min，保温温度：900~1300℃，保温时间1~4h。

9.根据权利要求3所述的一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，其特征在于：所述S7步骤中，淬冷后的多余废水进行回收，并将该废水用作S5步骤中的成型工艺用水。

10.根据权利要求3所述的一种利用煤矸石制备硅钾肥的制备方法，其特征在于：所述S8中的烘干温度为50~110摄氏度。