CN109929561A - 一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂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碱性土壤改良剂的配方，它包括以下重量份的各组份：煤矸石20份，石灰石或磷石膏15~20份，助剂1~2份，硫磺0.84~1.68份，它还公开了一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的制备方法，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，10：后混合。本发明的碱性土壤改良剂，使得煤矸石变废为宝，且粉料在高温作用下，形成介孔和微孔，改善了土壤结构，增加土壤的保水性和通气性；在土壤中生物催化作用下硫磺转化硫酸，并与土壤中的碱性物质反应，从而中和碱性土壤，修复土壤的生态系统。

Description

一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的配方及其制备方法

技术领域

本发明涉及煤矸石制备碱性土壤改良剂的技术领域，特别是一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂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。

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碱性土壤改良剂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碱性土壤改良剂的配方，它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，石灰石或磷石膏15~20份，助剂1~2份、硫磺0.84~1.68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碱性土壤改良剂的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、石灰石或磷石膏原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、石灰石或磷石膏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，石灰石或磷石膏15~20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，得到粉料；

S10：后混合，按照每50份孰料，投入1~2份硫磺的比列投入到混料机中，将硫磺和熟料混合均匀，得到成品。

进一步的，所述S2步骤中的包括以下步骤，

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S3步骤中的助剂为碱金属盐。

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：800~1300℃，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、本发明的碱性土壤改良剂，采用煤矸石为主要生产原料，使得原材料成本降低，从而降低了碱性土壤改良剂的生产成本，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，且制备好的碱性土壤改良剂为粉料状，便于碱性土壤改良剂的包装、运输和使用。

2、通过热活化，使得煤矸石中的碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳溢出，形成介孔和微孔，通过介孔和微孔改善了土壤结构，增加了土壤的保水性和通气性；

3、热活化后的粉料，变成无定型的活性材料，即将煤矸石中的三氧化二铝、氧化钙、氧化铁等活化，形成活性三氧化二铝、活性氧化钙、活性氧化铁，而硫磺在土壤微生物的作用下转化成硫酸和硫化氢，从而中和碱性土壤，修复土壤的生态系统。

具体实施方式

实施例一：

一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的配方，它包括以下重量份的各组分：它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，石灰石或磷石膏15份，助剂1份优选的，硫磺0.84份，在本实施例中，助剂为碱金属氧化物活碱金属盐，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，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碱性土壤改良剂的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、石灰石或磷石膏原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、石灰石或磷石膏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，石灰石或磷石膏的重量份为15份，助剂的重量份为1份，助剂优选的选用碱金属氧化物或碱金属盐；

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隧道窑，在加热时，其升温温度为3℃/min，达到保温温度800℃后，进行保温，保温时间为1h；通过高温保温，能够充分保证粉料的热活化，通过热活化，使得粉料的晶包破坏，变成无定型的活性材料，并且煤矸石内的碳在高温煅烧时，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，水液从而可以储存在介孔和微孔内，增强土壤的保水性能，并且介孔和微孔还会增加土壤的透气性；进一步的，在煅烧过程中，将煤矸石中的三氧化二铝、氧化钙、氧化铁等活化，形成活性三氧化二铝、活性氧化钙、活性氧化铁； 进一步的，在煅烧过程中将钾长石中的钾活化成容易被植物吸收的钾，将混合料中的硅活化成易于植物吸收的硅。

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，使得活化后的粉料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；

S10：后混合，按照每50份孰料，投入1份硫磺的比列投入到混料机中，将硫磺和熟料混合均匀，得到成品，硫磺在土壤微生物的作用下转化成硫酸根和硫化氢，粉料在投入到土壤中后从而中和碱性土壤。

实施例二：

一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的配方，它包括以下重量份的各组分：它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，石灰石或磷石膏20份，助剂2份，硫磺1.68份，在本实施例中，助剂为碱金属氧化物活碱金属盐，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，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碱性土壤改良剂的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、石灰石或磷石膏原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、石灰石或磷石膏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，石灰石或磷石膏的重量份为20份，助剂的重量份2份，其中，助剂优选的选用碱金属氧化物或碱金属盐；

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；通过高温保温，能够充分保证粉料的热活化，通过热活化，使得粉料的晶包破坏，变成无定型的活性材料，并且煤矸石内的碳在高温煅烧时，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，水液从而可以储存在介孔和微孔内，增强土壤的保水性能，并且介孔和微孔还会增加土壤的透气性；进一步的，在煅烧过程中，将煤矸石中的三氧化二铝、氧化钙、氧化铁等活化，形成活性三氧化二铝、活性氧化钙、活性氧化铁；进一步的，在煅烧过程中将钾长石中的钾活化成容易被植物吸收的钾，将混合料中的硅活化成易于植物吸收的硅。

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，使得活化后的粉料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。

S10：后混合，按照每50份孰料，投入2份硫磺的比列投入到混料机中，将硫磺和熟料混合均匀，得到成品，硫磺在土壤微生物的作用下转化成硫酸根和硫化氢，粉料在投入到土壤中中和碱性土壤。

实施例三：

一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的配方，它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，石灰石或磷石膏18份，助剂1.5份，硫磺1.26份，在本实施例中，助剂为碱金属氧化物活碱金属盐，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，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碱性土壤改良剂的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、石灰石或磷石膏原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、石灰石或磷石膏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，石灰石或磷石膏的重量份为18份，助剂的重量份为1.5份，助剂优选的选用碱金属氧化物或碱金属盐；

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室式窑，在加热时，其升温温度为5℃/min，达到保温温度900℃后，进行保温，保温时间为2h；通过高温保温，能够充分保证粉料的热活化，通过热活化，使得粉料的晶包破坏，变成无定型的活性材料，并且煤矸石内的碳在高温煅烧时，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，水液从而可以储存在介孔和微孔内，增强土壤的保水性能，并且介孔和微孔还会增加土壤的透气性；进一步的，在煅烧过程中，将煤矸石中的三氧化二铝、氧化钙、氧化铁等活化，形成活性三氧化二铝、活性氧化钙、活性氧化铁；进一步的，在煅烧过程中将钾长石中的钾活化成容易被植物吸收的钾，将混合料中的硅活化成易于植物吸收的硅。

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，使得活化后的粉料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。

S10：后混合，按照每50份孰料，投入1.59份硫磺的比列投入到混料机中，将硫磺和熟料混合均匀，得到成品，硫磺在土壤微生物的作用下转化成硫酸根和硫化氢，粉料在投入到土壤中中和碱性土壤。

实施例四：

一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的配方，它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，石灰石或磷石膏16份，助剂1.2份，硫磺1份，在本实施例中，助剂为碱金属氧化物活碱金属盐，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，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碱性土壤改良剂的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、石灰石或磷石膏原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、石灰石或磷石膏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，石灰石或磷石膏的重量份为16份，助剂的重量份为1.2份，其中，助剂优选的选用碱金属氧化物或碱金属盐；

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1000℃后，进行保温，保温时间为3h；通过高温保温，能够充分保证粉料的热活化，通过热活化，使得粉料的晶包破坏，变成无定型的活性材料，并且煤矸石内的碳在高温煅烧时，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，水液从而可以储存在介孔和微孔内，增强土壤的保水性能，并且介孔和微孔还会增加土壤的透气性；进一步的，在煅烧过程中，将煤矸石中的三氧化二铝、氧化钙、氧化铁等活化，形成活性三氧化二铝、活性氧化钙、活性氧化铁；进一步的，在煅烧过程中将钾长石中的钾活化成容易被植物吸收的钾，将混合料中的硅活化成易于植物吸收的硅。

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。

S10：后混合，按照每50份孰料，投入1.34份硫磺的比列投入到混料机中，将硫磺和熟料混合均匀，得到成品，硫磺在土壤微生物的作用下转化成硫酸根和硫化氢粉料在投入到土壤中中和碱性土壤。

实施例五：

一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的配方，它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，石灰石或磷石膏17份，助剂1.4份，硫磺1.68份，在本实施例中，助剂为碱金属氧化物活碱金属盐，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，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碱性土壤改良剂的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、石灰石或磷石膏原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、石灰石或磷石膏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，石灰石或磷石膏的重量份为17份，助剂的重量份为1.4份，其中，助剂优选的选用碱金属氧化物或碱金属盐；

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1100℃后，进行保温，保温时间为3h；通过高温保温，能够充分保证粉料的热活化，通过热活化，使得粉料的晶包破坏，变成无定型的活性材料，并且煤矸石内的碳在高温煅烧时，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，水液从而可以储存在介孔和微孔内，增强土壤的保水性能，并且介孔和微孔还会增加土壤的透气性；进一步的，在煅烧过程中，将煤矸石中的三氧化二铝、氧化钙、氧化铁等活化，形成活性三氧化二铝、活性氧化钙、活性氧化铁；进一步的，在煅烧过程中将钾长石中的钾活化成容易被植物吸收的钾，将混合料中的硅活化成易于植物吸收的硅。

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。

S10：后混合，按照每50份孰料，投入2份硫磺的比列投入到混料机中，将硫磺和熟料混合均匀，得到成品，硫磺在土壤微生物的作用下转化成硫酸根和硫化氢，粉料在投入到土壤中中和碱性土壤。

实施例六：

一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的配方，它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，石灰石或磷石膏19份，助剂1.7份，硫磺1.5份，进一步的，助剂为碱金属氧化物。

一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的制备方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、石灰石或磷石膏原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、石灰石或磷石膏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，石灰石或磷石膏的重量份为19份，助剂的重量份为1.7份，其中，助剂优选的选用碱金属氧化物或碱金属盐；

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；通过高温保温，能够充分保证粉料的热活化，通过热活化，使得粉料的晶包破坏，变成无定型的活性材料，并且煤矸石内的碳在高温煅烧时，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，水液从而可以储存在介孔和微孔内，增强土壤的保水性能，并且介孔和微孔还会增加土壤的透气性；进一步的，在煅烧过程中，将煤矸石中的三氧化二铝、氧化钙、氧化铁等活化，形成活性三氧化二铝、活性氧化钙、活性氧化铁；进一步的，在煅烧过程中将钾长石中的钾活化成容易被植物吸收的钾，将混合料中的硅活化成易于植物吸收的硅。

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；

S10：后混合，按照每50份孰料，投入1.89份硫磺的比列投入到混料机中，将硫磺和熟料混合均匀，得到成品，硫磺在土壤微生物的作用下转化成硫酸根和硫化氢，粉料在投入到土壤中中和碱性土壤。

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碱性土壤改良剂的配方，其特征在于：它包括以下重量份的各组分：煤矸石20份，石灰石或磷石膏15~20份，助剂1~2份、硫磺0.84~1.68份。

2.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的配方，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碱性土壤改良剂的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料、石灰石或磷石膏原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石、石灰石或磷石膏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，石灰石或磷石膏15~20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；

S9：二次粉碎，将S8中烘干的混合料进行破碎，得到孰料；

S10：后混合，按照每50份孰料，投入1~2份硫磺的比列投入到混料机中，将硫磺和熟料混合均匀，得到成品。

4.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的制备方法，其特征在于：所述S2和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。

5.根据权利要求4所述的一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的制备方法，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碱性土壤改良剂的制备方法，其特征在于：所述S3步骤中的助剂为碱金属盐或碱金属氧化物。

7.根据权利要求3所述的一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的制备方法，其特征在于：所述S5步骤中，成型机将混合料压制成方形。

8.根据权利要求3所述的一种利用煤矸石制备碱性土壤改良剂的制备方法，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，且加热时，升温速度为3~30℃/min，保温温度：800~1300℃，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碱性土壤改良剂的制备方法，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碱性土壤改良剂的制备方法，其特征在于：所述S8中的烘干温度为50~110摄氏度。