CN110317097A - 一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术，包括固废预处理、固废的表面改性、预处理和包装等步骤。本发明提供的技术不仅实现了固废的再利用，而且提供的多功能土壤调理剂能够促进土壤团聚体的形成，可明显改良土壤原有的理化性质，进一步的促进土壤微生物活性，增强土壤肥水渗透力；还能够增强土壤的保水性能，提供其通气性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及工业废弃物再利用和土壤改良技术领域，具体涉及一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术。
背景技术
现如今，全国土壤面临着很严峻的问题，主要表现在：土壤板结，分地区分领域不同程度的酸化、盐渍化，土壤整体结构破坏，透气性差，养分失调，肥力下降等等。
问题的主要原因要归结于：1、人口的增长，需求量的增大，为了提高产量，不加节制的施用化肥和农药；2、土壤缺少有机质，底下害虫和线虫对农作物的危害越来越明显，农民加大药量杀灭害虫，进入恶性循环；3、工业飞速发展导致的大量的三废的排放，加重土壤的退化。
为了解决土壤现存的问题，提高透气性、降低土壤容重，促进土壤微生物活性，增强土壤肥水渗透力，具有改善作用的土壤调理剂备受关注，使用土壤调理剂也在逐渐被广大的人民所接收。
与此相对应的，随着国民经济的发展，对环境保护和资源再利用越来越得到人们的重视，发展绿色经济和提高绿色产业也成为各级政府及企业的重点，以符合社会的可持续发展。煤矿资源在生产和利用的过程中会产生大量的固废，高炉渣、粉煤灰和煤渣的数量均极其庞大，如果能够加以利用则具有重要的现实意义和经济效益。
综上，如果能够利用固废制备出一种功能性强大，成本较低且环保的土壤调理剂，则是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术，以实现固废再利用，并用于改善土壤退化。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术，该技术包括如下步骤，
1)固废的预处理
首先对固废进行初步的20-30目过筛处理，过筛后800-1000℃温度下进行高温焙烧，焙烧的持续时间不低于4h，有效去除结晶水和有机杂质；
焙烧完成冷却后，进行粉粹和研磨，再次进行100-120目的过筛处理；
2)固废的表面改性
将步骤1)中预处理后的固废与复合改性剂进行混合，复合改性剂的添加比占3-7％；
3)预混合
功能性组合物的混合：将步骤2)中改性的固废与高分子保水剂、硼砂、硫酸锌和微量杀菌剂进行混合，
营养组合物的混合：选用氮元素、磷元素和钾元素进行单独混合；
4)包装
步骤3)中预混合的功能性组合物和营养组合物分别单独包装备用。
更进一步的，步骤2)中所述复合改性剂采用硅烷类偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸脂偶联剂中的一种或多种。
更进一步的，步骤1)中的固废采用高炉渣、粉煤灰或者煤渣。
更进一步的，所述营养组合物中的氮元素选用尿素，磷元素选用磷酸二氢钙，钾元素选用草木灰。
更进一步的，所述高分子保水剂采用聚丙烯酰胺，且所述聚丙烯酰胺为颗粒性。
本发明实施例具有如下优点：实现了固废的再利用，提供的多功能土壤调理剂能够促进土壤团聚体的形成，可明显改良土壤原有的理化性质，进一步的促进土壤微生物活性，增强土壤肥水渗透力；还能够增强土壤的保水性能，提供其通气性。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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：
一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术，该技术包括如下步骤，
1)高炉渣固废的预处理
首先对高炉渣固废进行初步的30目过筛处理，过筛后1000℃温度下进行高温焙烧，焙烧的持续时间5h，有效去除结晶水和有机杂质；
焙烧完成冷却后，进行粉粹和研磨，再次进行100目的过筛处理；
2)高炉渣固废的表面改性
将步骤1)中预处理后的高炉渣固废与复合改性剂(硅烷类偶联剂)进行混合，复合改性剂的添加比占5％；
3)预混合
功能性组合物的混合：将步骤2)中改性的高炉渣固废与高分子保水剂、硼砂、硫酸锌和微量杀菌剂进行混合，
营养组合物的混合：选用氮元素、磷元素和钾元素进行单独混合；
上述功能组合物和营养组合物所占比例之和为100％，其中功能组合物混合比为40％的高炉渣，25％的高分子保水剂，2％的硼砂，2％的硫酸锌和1％的杀菌剂，其中所述高分子保水剂采用聚丙烯酰胺，且所述聚丙烯酰胺为颗粒性；营养组合物混合比为18％的氮元素，9％的磷元素和3％的钾元素，所述营养组合物中的氮元素选用尿素，磷元素选用磷酸二氢钙，钾元素选用草木灰；
4)包装
步骤3)中预混合的功能性组合物和营养组合物分别单独包装备用。
实施例2：
一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术，该技术包括如下步骤，
1)粉煤灰固废的预处理
首先对粉煤灰固废进行初步的30目过筛处理，过筛后1000℃温度下进行高温焙烧，焙烧的持续时间4h，有效去除结晶水和有机杂质；
焙烧完成冷却后，进行粉粹和研磨，再次进行100目的过筛处理；
2)粉煤灰固废的表面改性
将步骤1)中预处理后的粉煤灰固废与复合改性剂(硅烷类偶联剂)进行混合，复合改性剂的添加比占4％；
3)预混合
功能性组合物的混合：将步骤2)中改性的粉煤灰固废与高分子保水剂、硼砂、硫酸锌和微量杀菌剂进行混合，
营养组合物的混合：选用氮元素、磷元素和钾元素进行单独混合；
上述功能组合物和营养组合物所占比例之和为100％，其中功能组合物混合比为40％的粉煤灰，25％的高分子保水剂，2％的硼砂，2％的硫酸锌和1％的杀菌剂，其中所述高分子保水剂采用聚丙烯酰胺，且所述聚丙烯酰胺为颗粒性；营养组合物混合比为18％的氮元素，9％的磷元素和3％的钾元素，所述营养组合物中的氮元素选用尿素，磷元素选用磷酸二氢钙，钾元素选用草木灰；
4)包装
步骤3)中预混合的功能性组合物和营养组合物分别单独包装备用。
实施例3：
一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术，该技术包括如下步骤，
1)煤渣固废的预处理
首先对煤渣固废进行初步的30目过筛处理，过筛后1000℃温度下进行高温焙烧，焙烧的持续时间5.5h，有效去除结晶水和有机杂质；
焙烧完成冷却后，进行粉粹和研磨，再次进行100目的过筛处理；
2)煤渣固废的表面改性
将步骤1)中预处理后的煤渣固废与复合改性剂(硅烷类偶联剂)进行混合，复合改性剂的添加比占7％；
3)预混合
功能性组合物的混合：将步骤2)中改性的煤渣固废与高分子保水剂、硼砂、硫酸锌和微量杀菌剂进行混合，
营养组合物的混合：选用氮元素、磷元素和钾元素进行单独混合；
上述功能组合物和营养组合物所占比例之和为100％，其中功能组合物混合比为40％的煤渣，25％的高分子保水剂，2％的硼砂，2％的硫酸锌和1％的杀菌剂，其中所述高分子保水剂采用聚丙烯酰胺，且所述聚丙烯酰胺为颗粒性；营养组合物混合比为18％的氮元素，9％的磷元素和3％的钾元素，所述营养组合物中的氮元素选用尿素，磷元素选用磷酸二氢钙，钾元素选用草木灰；
4)包装
步骤3)中预混合的功能性组合物和营养组合物分别单独包装备用。
具体实施方式为，
对照组：常规施肥+喷施等量的清水
试验组：常规施肥+对应配比的土壤调理剂
具体实施例1-3的具体使用效果如下：
| 项目 | pH | 有机质(g/Kg) | 全氮(g/Kg) | 有机磷(mg/Kg) | 速效钾(mg/Kg) | 微生物总量 |
| 对照组 | 7.82 | 11.8 | 1.23 | 47.41 | 169 | 8.10E+07 |
| 实施例1 | 6.80 | 14.7 | 2.53 | 56.29 | 176 | 17.58E+07 |
| 实施例2 | 6.65 | 14.8 | 2.63 | 59.05 | 180 | 19.18E+07 |
| 实施例3 | 6.84 | 14.3 | 2.49 | 55.73 | 174 | 17.49E+07 |
根据上述的数据可以得知，与对照组相比，实施例表现效果明显，其中pH有明显下降，有机质可以增加至少2.5g/Kg，全氮可以至少增加1.26g/Kg，有机磷可以至少增加8.3mg/Kg，速效钾可以至少增加5mg/Kg，微生物总量也表现突出，种群数量有成倍的增加。
综上，本发明提供的技术不仅实现了固废的再利用，而且提供的多功能土壤调理剂能够促进土壤团聚体的形成，可明显改良土壤原有的理化性质，进一步的促进土壤微生物活性，增强土壤肥水渗透力；还能够增强土壤的保水性能，提供其通气性。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术，其特征在于：该技术包括如下步骤，
1)固废的预处理
首先对固废进行初步的20-30目过筛处理，过筛后800-1000℃温度下进行高温焙烧，焙烧的持续时间不低于4h，有效去除结晶水和有机杂质；
焙烧完成冷却后，进行粉粹和研磨，再次进行100-120目的过筛处理；
2)固废的表面改性
将步骤1)中预处理后的固废与复合改性剂进行混合，复合改性剂的添加比占3-7％；
3)预混合
功能性组合物的混合：将步骤2)中改性的固废与高分子保水剂、硼砂、硫酸锌和微量杀菌剂进行混合，
营养组合物的混合：选用氮元素、磷元素和钾元素进行单独混合；
4)包装
步骤3)中预混合的功能性组合物和营养组合物分别单独包装备用。
2.如权利要求1所述的一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术，其特征在于：步骤2)中所述复合改性剂采用硅烷类偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸脂偶联剂中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术，其特征在于：步骤1)中的固废采用高炉渣、粉煤灰或者煤渣。
4.如权利要求1所述的一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术，其特征在于：所述营养组合物中的氮元素选用尿素，磷元素选用磷酸二氢钙，钾元素选用草木灰。
5.如权利要求1所述的一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术，其特征在于：所述高分子保水剂采用聚丙烯酰胺，且所述聚丙烯酰胺为颗粒性。
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