CN115108869A - 一种利用煤矸石生产有机-无机复混型土壤调理剂的方法及其产品 - Google Patents

一种利用煤矸石生产有机-无机复混型土壤调理剂的方法及其产品 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种利用煤矸石生产有机‑无机复混型土壤调理剂的方法及其产品，该方法为：煤矸石粉碎，过筛，得煤矸石粉末；用碱液浸取煤矸石粉末，浆液过滤，得到含有腐殖酸盐的溶液，滤渣再与碳酸盐和硫酸盐辅料混合，混合物料经烘干、煅烧、冷却、粉碎，得矿质元素土壤调理剂中间体；将中间体与含有腐殖酸盐的溶液、外加分别含锌、硒和硼的化合物一起混合，搅拌，烘干、造粒，颗粒经再次烘干后即得一种有机‑无机复混型土壤调理剂产品。本发明的调理剂产品中既含有矿质养分、又含有有机质腐殖酸以及微量元素，营养元素全面和均衡，呈现弱碱性，对于酸性土壤的改良、补充土壤矿质、有机质以及防止土壤板结和病虫病等都具有非常好的作用。

Description

一种利用煤矸石生产有机-无机复混型土壤调理剂的方法及 其产品
技术领域
本发明属于煤炭行业排放的固体废弃物的农业资源化利用领域，具体涉及一种利用煤矸石生产有机-无机复混型土壤调理剂的方法及其产品。
背景技术
目前，约有90％的煤矸石仍处于填埋堆存待处理，只有约10％的煤矸石用于二次发电、工业提炼氧化铝、聚合氯化铝(PAC)、硅产品和岩棉等等，以及用于建筑业制砖、水泥等，农业制有机复合肥、微生物肥、土壤改良剂等等(任晓玲,周蕙昕,高明,舒元锋,许泽胜,舒新前.煤矸石肥料的研究进展[J].中国煤炭,2021,47(01):103-109；孙春宝,董红娟,张金山,曹钊,范文阳,郭振坤,周姗.煤矸石资源化利用途径及进展[J].矿产综合利用,2016,0(6):1-712；董增澳,李萍,贾一雪,和建宇,耿红.煤矸石综合利用与资源化处理研究进展[J].环境保护前沿,2021,11(2):363-371.)。这些综合利用行业大多数属于传统的建材行业，具有一次性投资大、生产成本高、并伴有二次废弃物产生，而且最主要是消耗煤矸石量小，即吃矸量十分有限。煤矸石作为煤炭的伴生矿石，主要由长英质、各种粘土矿物组成，并含有丰富的腐殖酸和多种植物生长所需的矿物质元素，如碳、氢、氧、氮、磷、钾以及钙、硅、镁、硫、锌、锰、钴、硼、硒、氯、铜、镍、锶、钼等等，但这些元素却很难直接被植物吸收利用(李贞, 王俊章,申丽明,赵俊吉,石鹏飞,王杰,竹涛.煤矸石物化成分对其资源化利用的影响[J].洁净煤技术,2020,26(06):34-44.)。如何将这些有效养分激活，变成植物可吸收的有效养分或调理剂产品一直是一项世界性研究难题。本技术产品中富含大量的矿物质和有机质，即有机- 无机复混性成分，可起到改良或调理土壤的作用。因此，研究利用煤矸石生产有机-无机复混型土壤调理剂具有重大的理论意义和实用价值。
发明内容
为解决上述固体废弃物大量堆积带来的环境问题，提高煤矸石的综合利用效率，本发明提供了一种利用煤矸石生产有机-无机复混型土壤调理剂的方法及其产品。
具体制备内容包括：首先将煤矸石粉碎、球磨，得到150-200目的粉矸石粉末；再用碱液浓度5.0Wt.％-25.0Wt.％的碱液(氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液中的一种以上)浸取煤矸石粉末，使得煤矸石中的腐殖酸充分浸出，生成腐殖酸盐溶液，再将浸出的浆液进行过滤，得到含有腐殖酸盐的稀溶液，而过滤得到的滤渣再与碳酸盐(碳酸钙、碳酸钙镁中的一种以上)、硫酸盐(硫酸钾、硫酸钙中的一种以上)充分混合，经烘干、造粒、再烘干、煅烧、冷却、粉碎步骤，制备出含有钾、钠、钙、镁、硅、硫等矿质元素土壤调理剂中间体；再将该中间体与上述碱浸得到的含有腐殖酸盐的稀溶液、含微量元素锌的化合物(硫酸锌)、含微量元素硒的化合物(亚硒酸钠)和含微量元素硼的化合物(硼砂)一起混合搅拌、烘干、造粒、再烘干，即得到一种有机-无机复混型土壤调理剂产品，该调理剂产品中既含有矿质养分、又含有有机质——腐殖酸以及各种微量元素，营养元素全面且均衡，又呈现弱碱性的特点，对于酸性土壤的改良、补充土壤矿质、有机质以及防止土壤板结、增强作物抗病虫害的能力都具有很好的作用。
本发明的技术可通过以下工艺方案来实现：
本发明提供一种利用煤矸石生产有机-无机复混型土壤调理剂的方法，包括以下实施步骤：
(1)将煤矸石破碎、球磨和过筛，得到150-200目的煤矸石粉末。
(2)用质量百分比浓度5.0Wt.％-25.0Wt.％的碱液浸取过筛的煤矸石粉末，设置浸出条件为：煤矸石粉末与碱液质量比为1.0-3.5：1，反应温度75-165℃，搅拌时间0.5-1.5小时；
(3)将用碱液浸取的煤矸石矿浆过滤，得到含有腐殖酸盐的稀溶液和过滤的滤渣；
(4)将得到的含有腐殖酸盐的稀溶液备用，而在滤渣中，添加碳酸盐和硫酸盐，并充分混合，得到混合物料，各种原辅料的加入质量份数为：滤渣：15-80份，碳酸盐：10-50份，硫酸盐：5-45份；
(5)步骤(4)所述混合物料经烘干、造粒、再烘干，然后经煅烧、冷却、粉碎步骤，制备出矿质元素土壤调理剂中间体，其中烘干设置条件：烘干温度50-110℃，烘干时间0.5-6.0 小时，至造粒后的混合物料含水率(指混合物料中水的质量与混合物料总质量的百分比)低于1.0％；煅烧设置条件：煅烧温度850-1100℃，煅烧时间20-90分钟；冷却设置条件：冷却至物料表面温度低于45℃；
(6)再在步骤(5)中得到的中间体中，添加步骤(3)过滤得到的含有腐殖酸盐的稀溶液、含微量元素锌的化合物、含微量元素硒的化合物和含微量元素硼的化合物一起混合，其中矿质元素土壤调理剂中间体：含有腐殖酸盐的稀溶液：锌：硒：硼的质量比分别为：100：20.0-75.0：1.0-5.0：1.0-5.0：1.5-7.5，将这些半成品原辅料经充分搅拌，搅拌时间25-75分钟，再进行造粒，颗粒经烘干后即得到一种有机-无机复混型土壤调理剂产品；
进一步地，步骤(1)中煤矸石球磨时间可根据矸石的莫氏硬度来设置，一般在25-75分钟为宜。
进一步地，步骤(2)所述碱液中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种以上。
进一步地，步骤(2)所述搅拌的速率为75-150转/分钟。
进一步地，步骤(4)所述碳酸盐为碳酸钙、碳酸钙镁中一种以上。
进一步地，步骤(4)中所述碳酸盐的纯度≥95.0Wt.％。
进一步地，步骤(4)所述硫酸盐为硫酸钾、硫酸钙中的一种以上。
进一步地，步骤(4)中，所述硫酸盐的纯度≥98.0Wt.％。
进一步地，步骤(5)所述混合物料烘干到含水率5.0-8.0Wt.％后进行造粒。
进一步地，步骤(5)中制备出矿质元素土壤调理剂中间体粉碎至过100目，筛余小于5 Wt.％。
进一步地，步骤(6)所述造粒的粒径为1.5-20mm。
进一步地，步骤(6)所述烘干为烘干到水分质量百分比含量(调理剂产品中水的质量与调理剂产品总质量的百分比)在2.0Wt.％-5.5Wt.％，烘干后包装成袋。
进一步地，步骤(6)所述搅拌的速率75-150转/分钟。
进一步地，步骤(6)所述含微量元素锌的化合物包括硫酸锌，含微量元素硒的化合物包括亚硒酸钠，含微量元素硼的化合物包括硼砂。
进一步地，所有的原辅料，包括煤矸石、碳酸盐、硫酸盐，以及含微量元素锌的化合物、含微量元素硒的化合物和含微量元素硼的化合物中的重金属含量符合国家硅钙钾镁肥国家标准(GB/T36207-2018)中重金属含量限值标准，不会对土壤和农作物构成环境危害。
进一步地，所述有机-无机复混型土壤调理剂中以钾、钠、钙、镁、硫、硅、各种腐殖质为主，并含有锌、硒、硼、铁微量元素，总有效养分≥80.0Wt.％，pH值为9.0-12.0。
本发明还提供所述方法生产得到的有机-无机复混型土壤调理剂产品。
本发明创造的反应机理为：碳酸钙、碳酸钙镁等碳酸盐经过高温煅烧，就可以分解成氧化钙、氧化镁和二氧化碳，而硫酸盐经高温分解，可释放出二氧化硫气体和固态氧化钾、氧化钙，与煤矸石中的长英质、粘土矿物等铝硅酸盐矿物在850～1100℃的反应条件下，可反应生成硅酸钾、硫铝酸钙、硅酸二钙、铝酸三钙以及其它硅酸钙镁等无机小分子化合物，而且这些物质之间化学反应的△GT 0值均为负值，有利于反应的自发进行，而且生成物具有枸溶性，又有弱碱性的特点，可用来调节改良酸性土壤。
通过上述工艺过程的实施，可将利用价值低廉的煤矸石转变成附加值较高的矿物质土壤调理剂产品，加之添加一些含微量元素锌的化合物(硫酸锌)、含微量元素硒的化合物(亚硒酸钠)和含微量元素硼的化合物(硼砂)，可制备出一种性价比较高的土壤调理剂新品种。生产每吨产品的能耗100～150公斤标准煤，耗电50-70度/吨产品。总生产成本低于750元，而该类土壤调理剂的市场售价至少在1500元/吨以上，从而产生较大的经济效益、环保效益和社会效益。
与已有技术相比，本发明具有以下优点和创新之处：
(1)、生产的主要原料煤矸石为大宗工业固体废弃物，来源广泛，成本低廉，有利于实现固体废弃物的高效利用和实现经济效益的最大化。
(2)、本发明生产的矿物质土壤调理剂矿物质养分全面和均衡。既含有矿物质钾、钠、钙、镁、硅、硫以及硒、锌、硼、铁等多种微量元素成分，又含有有机质腐殖酸，养分种类齐全，可达到营养平衡的效果。产品对于酸性土壤的改良、补充缺失土壤矿物质以及防止土壤板结等等都具有很好的功能。
附图说明
图1为本发明一种利用煤矸石生产有机-无机复混型土壤调理剂的技术及其相应的产品工艺流程示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施案例及附图对本发明技术方案作进一步详细描述，但本发明的保护范围和实施方式不限于此。
图1为本发明一种利用煤矸石生产有机-无机复混型土壤调理剂的技术及其相应的产品工艺流程示意图。
实施例1
内蒙古某大型煤矿企业含有大量的废弃煤矸石，堆积如山。按质量分数计，煤矸石主要成分包括二氧化硅42.19％，三氧化二铝28.75％，氧化钠1.81％，氧化钾2.07％，氧化钙2.35％，氧化镁1.68％，碳含量(以腐殖酸为主)18.34％，并含有多种植物所需要的微量元素，如锌、锰、钴、硼、铜和镍。
(1)首先，将1000kg煤矸石破碎至粒径50mm以下，在干式球磨机中球磨，球磨后的物料过175目方筛，得到此粒级煤矸石粉末，筛余返回球磨机继续球磨；
(2)向步骤(1)中得到的煤矸石粉末中加入1000kg碱液，碱液浓度15.0Wt.％，碱液中氢氧化钠的质量为75kg，氢氧化钾的质量为75kg，溶剂为850kg水，满足煤矸石粉末与碱液质量比1：1质量份额，以用于浸取煤矸石粉末中的腐殖酸，浸取温度165℃，搅拌速率110转/分钟，搅拌时间40分钟；
(3)然后，将用碱液浸取的矿浆过滤，得到含有腐殖酸钾钠的盐溶液和过滤得到的滤渣；
(4)得到的含有腐殖酸钾钠的盐溶液备用，而在过滤得到滤渣中，再加入其它辅料，其质量份数为：700kg(70份)滤渣(干料计)，100kg(10份)碳酸钙、160kg(16份)碳酸钙镁、75kg(7.5份)硫酸钾、75kg(7.5份)硫酸钙，并充分混合均匀，经烘干、造粒、再烘干，然后经煅烧、冷却、粉碎步骤，制备出矿质元素土壤调理剂中间体，其中烘干设置条件：烘干温度90℃，烘干时间5.0小时，至造粒后的混合物料含水率低于1.0％；煅烧设置条件：煅烧温度900℃，煅烧时间80分钟；冷却至物料表面温度低于45℃；粉碎设置条件：粉碎至过100目，筛余小于5％；共得到矿质元素土壤调理剂中间体832.5kg，再在中间体中，添加上述过滤得到的含有腐殖酸钾钠的盐溶液208.125kg、61.635kg硫酸锌、54.695kg亚硒酸钠、403.80kg硼砂混合，以满足矿质元素土壤调理剂中间体：含有腐殖酸钾钠的盐溶液：锌 (用硫酸锌折算成锌元素)：硒(用亚硒酸钠折算成硒元素)：硼(用硼砂折算成硼元素)的质量比分别为：100：25.0：3.0：3.0：5.5，将这些半成品原辅料经充分搅拌，再进行造粒，颗粒经烘干后即得到一种有机-无机复混型土壤调理剂产品，其中搅拌速率115转/分钟，搅拌时间65分钟；造粒粒径15mm，烘干到水分含量在3.5Wt.％，烘干后包装成袋。在该有机- 无机复混型土壤调理剂中，含有诸多有机-无机养分，包括钾、钠、钙、镁、硅、硫、腐殖质为主，并含有锌、硒和硼微量元素成分，总有效养分≥80.0Wt.％，pH值为11.3，是一种具有弱碱性特质的矿物质土壤调理剂新品种。
实施例2
陕西榆林某大型煤矿企业含有大量的废弃煤矸石，按质量分数计，煤矸石主要成分为二氧化硅55.21％，三氧化二铝15.91％，三氧化硫2.68％，氧化钠0.85％，氧化钾1.34％，氧化钙0.98％，氧化镁0.55％，碳含量(以腐殖酸为主)20.34％，并含有多种植物所需要的微量元素，如铜、镍、钼、钴和氯。
(1)首先，将500kg煤矸石破碎至粒径35mm以下，进行干式球磨，球磨后的物料过200目方筛，得到此粒级煤矸石粉末，未过筛的煤矸石返回球磨机中继续球磨；
(2)向步骤(1)中得到的煤矸石粉末中加入500kg碱液，碱液浓度25.0Wt.％，碱液中碳酸钠的质量为62.5kg，碳酸钾的质量62.5kg，溶剂为375kg水，满足煤矸石粉末与碱液质量比1：1质量份额，以浸取过筛的煤矸石粉末中的腐殖酸，浸取温度75℃，搅拌速率125转/分钟，搅拌时间60分钟；
(3)将碱液浸取的矿浆过滤，得到含有腐殖酸钾钠的盐溶液和过滤得到的滤渣；
(4)将得到的含有腐殖酸钾钠的盐溶液备用，共得到过滤滤渣400kg，而在过滤得到滤渣中，再加入其它辅料，质量份数为：400kg(80份)滤渣(干料计)，125kg(25份)碳酸钙、125kg(25份)碳酸钙镁、25kg(5份)硫酸钾、75kg(15份)硫酸钙，并充分混合均匀，经烘干、造粒、再烘干，然后经煅烧、冷却、粉碎步骤，制备出矿质元素土壤调理剂中间体，其中烘干设置条件：烘干温度105℃，烘干时间3.0小时，至造粒后的混合物料含水率低于1.0％；煅烧设置条件：煅烧温度980℃，煅烧时间60分钟；冷却至物料表面温度低于 45℃；粉碎设置条件：粉碎至过100目，筛余小于5％，共得到矿质元素土壤调理剂中间体 562.5kg，在中间体中，添加上述过滤得到的95.625kg含有腐殖酸钾钠的盐溶液、27.764kg硫酸锌、24.6375kg亚硒酸钠、372.05kg硼砂混合，以满足矿质元素土壤调理剂中间体：含有腐殖酸钾钠的盐溶液：锌：硒：硼的质量比分别为：100：17.0：2.0：2.0：7.5，将这些半成品原辅料经充分搅拌，再进行造粒，颗粒经烘干后即得到一种有机-无机复混型土壤调理剂产品，其中搅拌速率120转/分钟，搅拌时间30分钟；造粒粒径17.5mm，烘干到水分含量在5.5Wt.％，烘干后包装成袋。该复混型土壤调理剂，含有有机-无机养分，包括钾、钠、钙、镁、硅、硫、腐殖质为主，并含有锌、硒和硼微量元素成分，总有效养分≥80.0Wt.％，pH值为10.5，是一种具有弱碱性特质的矿物质土壤调理剂新品种。
实施例3
山西大同某大型煤矿企业厂区外围堆积大量的废弃煤矸石，按质量分数计，煤矸石主要成分为二氧化硅45.58％，三氧化二铝35.08％，氧化钠1.26％，氧化钾1.38％，氧化钙2.68％，氧化镁0.91％，碳含量(以腐殖酸为主)14.39％，并含有多种植物所需要的钼、锶和锌微量元素成分以及稀土元素。
(1)首先，将1000kg煤矸石破碎至粒径50mm以下，进行干式球磨，球磨后的物料过150目方筛，得到此粒级煤矸石粉末，未过筛的煤矸石返回球磨石中继续球磨；
(2)向步骤(1)中得到的煤矸石粉末中加入1000kg碱液，碱液浓度25.0Wt.％，碱液中碳酸钠的质量为122.5kg，氢氧化钾的质量为122.5kg，溶剂为755kg水，满足煤矸石粉末与碱液质量比1：1质量份额，以浸取过筛的煤矸石粉末中的腐殖酸，浸取温度105℃，搅拌速率150转/分钟，搅拌时间90分钟；
(3)将碱液浸取的矿浆过滤，得到含有腐殖酸钾钠的盐溶液和过滤得到的滤渣；
(4)将含有腐殖酸钾钠的盐溶液备用，共得到过滤滤渣600kg，而在过滤得到滤渣中，再加入其它辅料，质量份数为：600kg(60份)滤渣(干料计)，55kg(5.5份)碳酸钙、55kg(5.5份)碳酸钙镁、100kg(10份)硫酸钾、120kg(12份)硫酸钙，并充分混合均匀，经烘干、造粒、再烘干，然后经煅烧、冷却、粉碎步骤，制备出矿质元素土壤调理剂中间体，其中烘干设置条件：烘干温度75℃，烘干时间6.0小时，至造粒后的混合物料含水率低于1.0％；煅烧设置条件：煅烧温度1050℃，煅烧时间20分钟；冷却至物料表面温度低于45℃；粉碎设置条件：粉碎至过100目，筛余小于5％；共得到矿质元素土壤调理剂中间体697.5kg，再在中间体中，添加上述过滤得到的244.125kg含有腐殖酸钾钠的盐溶液、51.64kg硫酸锌、 45.826kg亚硒酸钠、338.319kg硼砂混合，以满足矿质元素土壤调理剂中间体：含有腐殖酸钾钠的盐溶液：锌：硒：硼的质量比分别为：100：35.0：3.0：3.0：5.5，将这些半成品原辅料经充分搅拌，再进行造粒，颗粒经烘干后即得到一种有机-无机复混型土壤调理剂产品，其中搅拌速率75转/分钟，搅拌时间60分钟；造粒粒径5.5mm，烘干到水分含量在3.0Wt.％，烘干后包装成袋。在该复混型土壤调理剂中，含有有机-无机养分，包括钾、钠、钙、镁、硅、硫、腐殖质为主，并含有锌、硒和硼微量元素成分，总有效养分≥80.0Wt.％，pH值为9.9，是一种具有弱碱性特质的矿物质土壤调理剂新品种。
实施例4
河北某大型煤矿企业在煤矿开采和洗选过程中产生了大量的煤矸石，按质量分数计，煤矸石主要成分为二氧化硅38.51％，三氧化二铝24.90％，氧化钠2.68％，氧化钾1.69％，氧化钙1.55％，氧化镁1.21％，碳含量(以腐殖酸为主)19.34％，并含有多种植物所需要的硼、锌和铜微量元素成分以及稀土元素。
(1)首先将1000kg煤矸石破碎后，加入到干式球磨机中，进行干式球磨，球磨后的物料过150目方筛，得到此粒级煤矸石粉末，未过筛的煤矸石回用继续球磨；
(2)向步骤(1)中得到的煤矸石粉末中加入571.428kg碱液，碱液浓度5.0Wt.％，碱液中氢氧化钠的质量为14.286kg，碳酸钾的质量为14.286kg，溶剂为542.8566kg水，满足煤矸石粉末与碱液质量比1.75：1质量份额，以浸取过筛的煤矸石粉末中的腐殖酸，浸取温度95℃，搅拌速率80转/分钟，搅拌时间80分钟；
(3)将碱液浸取的矿浆过滤，得到含有腐殖酸钾钠的盐溶液和过滤得到的滤渣；
(4)将得到的含有腐殖酸钾钠的盐溶液备用，共得到滤渣150kg，而在过滤得到滤渣中，加入其它辅料，质量份数为：150kg(15份)滤渣(干料计)，55kg(5.5份)碳酸钙、55kg(5.5份)碳酸钙镁、85kg(8.5份)硫酸钾、85kg(8.5份)硫酸钙，并充分混合均匀，经烘干、造粒、烘干，然后经煅烧、冷却、粉碎步骤，制备出矿质元素土壤调理剂中间体，其中烘干设置条件：烘干温度50℃，烘干时间6小时，至造粒后的混合物料含水率低于1.0％；煅烧设置条件：煅烧温度1100℃，煅烧时间20分钟；冷却至物料表面温度低于45℃；粉碎设置条件：粉碎至过100目，筛余小于5％；共得到矿质元素土壤调理剂中间体322.5kg，再在中间体中，添加上述过滤得到的80.625kg含有腐殖酸钾钠的盐溶液、11.938kg硫酸锌、10.594kg 亚硒酸钠、99.544kg硼砂混合，以满足矿质元素土壤调理剂中间体：含有腐殖酸钾钠的盐溶液：锌：硒：硼的质量比分别为：100：25.0：1.5：1.5：3.5，将这些半成品原辅料经充分搅拌，再进行造粒，颗粒经烘干后即得到一种有机-无机复混型土壤调理剂产品，其中搅拌速率 105转/分钟，搅拌时间45分钟；造粒粒径2.0mm，烘干到水分含量在4.0Wt.％，烘干后包装成袋。在该有机-无机复混型土壤调理剂中，含有众多有机-无机养分成分，包括钾、钠、钙、镁、硅、硫、腐殖质为主，并含有锌、硒和硼微量元素成分，总有效养分≥80.0Wt.％，pH值为10.2，是一种具有弱碱性特质的矿物质土壤调理剂新品种。
实施例5
贵州某中型煤矿企业在煤矿开采和洗选过程中产生了大量的煤矸石，按质量百分数计，煤矸石主要成分为二氧化硅61.33％，三氧化二铝16.85％，氧化钠3.45％，氧化钾2.49％，氧化钙0.25％，氧化镁0.08％，碳含量(以腐殖酸为主)15.15％，并含有多种植物所需要的中量元素硫，以及微量元素硼、锌和铜，中量元素和微量元素小计0.04％。
(1)首先将1000kg煤矸石破碎后，加入到干式球磨机中，进行干式球磨，球磨后的物料过200目方筛，得到此粒级煤矸石粉末，未过筛的煤矸石返回球磨机继续球磨；
(2)步骤(1)中得到煤矸石粉末1000kg(以干料计)，向其中加入285.714kg碱液，以满足煤矸石粉末：碱液的比值3.5：1的要求，碱液浓度25Wt.％，其中碱液中氢氧化钾的质量为35.71kg，碳酸钠的质量为35.71kg，溶剂为214.285kg水，来浸取过筛的煤矸石粉末中的腐殖酸，浸取温度75℃，搅拌速率95转/分钟，搅拌时间30分钟；
(3)将碱液浸取的矿浆过滤，得到含有腐殖酸钾钠的盐溶液和过滤得到的滤渣；
(4)将得到的含有腐殖酸钾钠的盐溶液备用，共得到滤渣850kg，而在过滤得到滤渣中，加入其它辅料，质量份数分别为：850kg(80份)滤渣(干料计)、53.125kg(5份)碳酸钙、53.125kg(5份)碳酸钙镁、239.0625kg(22.5份)硫酸钾、239.0625kg(22.5份)硫酸钙，并充分混合均匀，经烘干、造粒、烘干，然后经煅烧、冷却、粉碎步骤，制备出矿质元素土壤调理剂中间体，其中烘干设置条件：烘干温度50℃，烘干时间6小时，至造粒后的混合物料含水率低于1.0％；煅烧设置条件：煅烧温度1080℃，煅烧时间45分钟；冷却至物料表面温度低于45℃；粉碎设置条件：粉碎至过100目，筛余小于5％；共得到矿质元素土壤调理剂中间体1075.78kg，取质量比10％的中间体即107.578kg，添加上述过滤得到的80.6835kg 含有腐殖酸钾钠的盐溶液、13.2745kg硫酸锌、11.7798kg亚硒酸钠、71.155kg硼砂混合，以满足矿质元素土壤调理剂中间体：含有腐殖酸钾钠的盐溶液：锌：硒：硼的质量比分别为： 100：75.0：5：5：7.5，将这些半成品原辅料经充分搅拌，再进行造粒，颗粒经烘干后即得到一种有机-无机复混型土壤调理剂产品，其中搅拌速率108转/分钟，搅拌时间75分钟；造粒粒径2.0mm，烘干到水分含量在4.5Wt.％，烘干后包装成袋。在该有机-无机复混型土壤调理剂中，含有众多有机-无机养分成分，包括钾、钠、钙、镁、硅、硫、腐殖质为主，并含有锌、硒和硼微量元素成分，总有效养分≥80.0Wt.％，pH值为9.85，是一种具有弱碱性特质的矿物质土壤调理剂新品种。

Claims (10)

1.一种利用煤矸石生产有机-无机复混型土壤调理剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将煤矸石干粉球磨，得到150-200目的煤矸石粉末；
(2)用浓度5Wt.％-25Wt.％的碱液浸取过筛后的煤矸石粉末，设置浸取条件为：煤矸石粉末与碱液的质量比为(1.0-3.5)：1，反应温度为75-165℃，搅拌时间为0.5-1.5小时；
(3)将碱液浸取的煤矸石矿浆过滤，得到含有腐殖酸盐的溶液和过滤的滤渣；
(4)将得到的含有腐殖酸盐的溶液备用，而在滤渣中，添加碳酸盐和硫酸盐，并充分混合，得到混合物料，各种原辅料的加入质量份数为：滤渣：15-80份，碳酸盐：10-50份，硫酸盐：5-45份；
(5)步骤(4)所述混合物料经烘干、造粒、再烘干，然后经煅烧、冷却、粉碎步骤，制备出矿质元素土壤调理剂中间体，其中烘干设置条件：烘干温度50-110℃，烘干时间0.5-6.0小时，至造粒后的混合物料含水率低于1.0％；煅烧设置条件：煅烧温度850-1100℃，煅烧时间20-90分钟；冷却设置条件：冷却至物料表面温度低于45℃；
(6)再在步骤(5)中得到的中间体中，添加含有腐殖酸盐的溶液、含微量元素锌的化合物、含微量元素硒的化合物和含微量元素硼的化合物一起混合，其中矿质元素土壤调理剂中间体：含有腐殖酸盐溶液：锌：硒：硼的质量比分别为：100：(20.0-75.0)：(1.0-5.0)：(1.0-5.0)：(1.5-7.5)，充分搅拌，搅拌的时间25-75分钟，再进行造粒，颗粒经烘干后即得到一种有机-无机复混型土壤调理剂产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述碱液中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述碳酸盐为碳酸钙、碳酸钙镁中一种以上。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述硫酸盐为硫酸钾、硫酸钙中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)所述造粒的粒径为1.5-20mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)所述烘干为烘干到水分含量在2.0Wt.％-5.5Wt.％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机-无机复混型土壤调理剂中以钾、钠、硅、钙、镁、硫和腐殖质为主，并含有微量元素锌、硒和硼，总有效养分≥80Wt.％，pH值为9.0-12.0。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述搅拌的速率为75-150转/分钟。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)所述搅拌的速率75-150转/分钟。
10.权利要求1-9所述方法生产得到的有机-无机复混型土壤调理剂。
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