CN112056175A

CN112056175A - 一种以煤矸石为主体制成的新式复合型种植土壤研制方法

Info

Publication number: CN112056175A
Application number: CN202010966955.8A
Authority: CN
Inventors: 刘宝勇; 杜鹤; 金跃群; 胡智超; 刘丽智; 潘琪; 甄博珺; 李思雯; 陶晓楠
Original assignee: Liaoning Technical University
Current assignee: Liaoning Technical University
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2020-12-11

Abstract

本发明公开了一种以煤矸石为主体制成的新式复合型种植土壤研制方法，包括：(a)选用废弃露天矿矿坑的煤矸石，经过打碎、过滤、分选工序后，筛选出3mm以下的煤矸石土作为复合土的主体；(b)选用洗煤厂洗煤后排放在废料池中的新鲜煤泥及沙土混合泥浆，经过烘干、分选、研磨，选取0‑3mm范围的煤泥土；(c)选用煤矸石、种植土、腐殖酸、草木灰，按比例进行配比、打碎、混合、搅拌、分选，成为常见的绿化土，选取0‑3mm范围的绿化土作为复合土的配料；(d)选用水稻加工后废弃的稻谷壳；(e)将煤矸石土、煤泥土、绿化土、稻谷壳，按比例进行混合，搅拌均匀即可。本发明选用多种工业及农业废料，混合制成新式复合型种植土壤，真正将废弃物变为可用物料，减轻矿坑治理负担。

Description

一种以煤矸石为主体制成的新式复合型种植土壤研制方法

技术领域

本发明属于煤矸石利用技术领域，具体涉及一种以煤矸石为主体制成的新式复合型种植土壤研制方法。

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AL₂0₃、Si0₂、Ca0、 Mg0、Fe₂0₃、K₂0和Na₂0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50亿吨，排放量以不少于每年3亿吨的速度递增。到2020年，我国煤矸石每年的排放量已接近7 亿吨。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。部分大型煤炭集团的煤矸石，已经到了无地可堆的地步。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，并不适宜于发电，且能发电和制砖的煤矸石，利用的效率也并不算高，因此，煤矸石合理解决的问题已经迫在眉睫，急需一种新式的解决办法。

煤矸石中含有多种矿物成分，这些矿物成分，均可为矿物肥料所用；同时，煤矿周边配套的洗煤厂，也排放些洗煤后剩下的煤泥同沙土的结合物，称为煤泥土，这种土同样是作为废弃料处理，但其中富含多种可供植物生长所用的营养和有机质；水稻种植后废弃的稻谷壳，同样也没有合理的利用开发。以上几种工业及农业废弃物料，我国目前还未有将其合理应用并制成新式复合型土壤的研究。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种以煤矸石为主体制成的新式复合型种植土壤研制方法，选用多种工业及农业废料，混合制成新式复合型种植土壤，真正将废弃物变为可用物料；减轻矿坑治理负担，为矿区废弃煤矸石再利用提供新方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种以煤矸石为主体制成的新式复合型种植土壤研制方法，包括以下步骤：

(a)选用废弃露天矿矿坑的煤矸石，经过打碎、过滤、分选工序后，选取0-5mm范围的煤矸石碎块，再经人工使用圆筛筛选出3mm以下的煤矸石土作为复合土的主体；

(b)选用洗煤厂洗煤后排放在废料池中的新鲜煤泥及沙土混合泥浆，经过烘干、分选、研磨，选取0-3mm范围的煤泥土，作为复合土的配料；

(c)选用煤矸石、种植土、腐殖酸、草木灰，按重量比70％、10％、10％、 10％的比例进行配比、打碎、混合、搅拌、分选，成为常见的绿化土，选取0-3mm范围的绿化土作为复合土的配料；

(d)选用水稻加工后废弃的稻谷壳，作为复合土的配料；

(e)将煤矸石土、煤泥土、绿化土、稻谷壳按重量比60％、5％、30％、 5％的比例进行混合，搅拌均匀后即为新式复合型种植土壤。

与现有技术相比，本发明技术方案带来的有益效果如下：

1.变废为宝，选用多种工业及农业废料，经过多项工艺，混合制成新式复合型种植土壤，真正将废弃物变为可用物料；

2.减轻矿坑治理负担，为矿区废弃煤矸石再利用提供新方法；

3.研究新式种植土壤，为农业种植发展和矿区周边环境改善提供新思路。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。

具体实施方式

下面详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。

本发明实施例提供的一种以煤矸石为主体制成的新式复合型种植土壤研制方法，包括以下步骤：

1.选用辽宁省阜新市新邱区废弃露天矿二号矿坑的煤矸石，经过打碎、过滤、分选等工序后，选取0-5mm范围的煤矸石碎块，再经人工使用圆筛筛选出3mm以下的煤矸石土作为复合土的主体；

2.选用新邱区某大型洗煤厂，洗煤后排放在废料池中的新鲜煤泥及沙土混合泥浆，经过烘干、分选、研磨，选取0-3mm范围的煤泥土，作为复合土的配料；

3.选用二号矿坑的煤矸石、市面常见的种植土、可供使用的腐殖酸、山上植物调制的草木灰，按重量比的70％、10％、10％、10％的比例进行配比、打碎、混合、搅拌、分选，成为常见的绿化土，选取0-3mm范围的绿化土作为复合土的配料；

4.选用水稻加工后废弃的稻谷壳，作为复合土的配料；

5.将煤矸石土、煤泥土、绿化土、稻谷壳，按重量比的60％、5％、30％、 5％的比例进行混合，搅拌均匀后即为新式复合型种植土壤。

本方案中，将传统用于制砖及建筑材料的煤矸石，拿来作为复合土的主体，代替种植土；洗煤厂废弃的煤泥土，作为配料的一种进行添加，煤泥土养料丰富，有机质含量较高，可为植物生长提供营养和生长必备条件，同时还可以针对某些煤矸石土孔隙度过大，土质不够强韧作粘稠剂使用；绿化土，则是融合了腐殖酸、草木灰等有机质，为植物生长进一步提供了营养及肥料，有促进植物生长发育的作用；稻谷壳，则是农业废弃料，这里选用稻谷壳，则是作为增加土壤入渗率的添加剂及腐殖质使用，可解决本复合土中，煤泥土黏性较大的问题，有提高整体土壤孔隙度的作用，便于植物根部呼吸及渗滤作用，且种植后腐烂的稻谷壳还可以变为腐殖质继续提供养分，供植物生长所用。

种植实验后，进行化学实验，三项植物种植后，土壤相关数据检测结果如下：

在配置完本复合土后，进行室内植物种植实验，在人工大棚内，控制温度、湿度、光照及水分，所选植物为：有经济效益的薰衣草；农牧业用处大的紫花苜蓿；旅游观赏多用的野花组合。经实验，三种植物均可在本复合土内发芽生苗，正常生长，进一步验证了可作为种植土使用的功能。

经检验，所有数值均符合绿化种植土壤的检测要求，可以进行种植且无污染无重金属超标。

需要说明的是，如有其它的可增加土壤入渗率及腐烂后可提供养分的植物添加剂，均可视为与稻谷壳类似功能。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种以煤矸石为主体制成的新式复合型种植土壤研制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(c)选用煤矸石、种植土、腐殖酸、草木灰，按重量比70％、10％、10％、10％的比例进行配比、打碎、混合、搅拌、分选，成为常见的绿化土，选取0-3mm范围的绿化土作为复合土的配料；

(d)选用水稻加工后废弃的稻谷壳，作为复合土的配料；

(e)将煤矸石土、煤泥土、绿化土、稻谷壳按重量比60％、5％、30％、5％的比例进行混合，搅拌均匀后即为新式复合型种植土壤。