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组成比例

本发明专利技术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。本发明专利技术的碱性土壤改良剂，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。

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术涉及煤矸石制备碱性土壤改良剂的
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术的碱性土壤改良剂，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，然后将水本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：董海锋，周建民，毛锋，李彦平，
申请(专利权)人：珠海三豫环保新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44