一种龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及土壤改良剂技术领域，具体涉及一种龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂及其制备方法，其原料包括龟甲药渣粉末、石墨烯、发酵混料和纳米银，质量比为(5～10):(7～15):(15～35):(1～2)，其中龟甲药渣粉末粒径为800～1000目，石墨烯由龟甲药渣制得，发酵混料包括草木灰、秸秆、粪便、造粒剂、腐殖酸、发酵菌剂。在制备时，将龟甲药渣打粉，用龟甲药渣氧化还原得到石墨烯，再混合龟甲药渣粉末、石墨烯、发酵混料和纳米银。本发明专利技术中的龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂可提高土壤透气性、保水、保肥能力，能给土壤提供无机、有机养分和吸收土壤中有害成分，改良土壤效果优异，且实现了龟甲药渣的最大化利用。渣的最大化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及土壤改良剂
，具体涉及一种龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]龟甲是一种传统的中药材，已经有几千年的历史，根据《本草纲目》记载，龟甲是中国五大珍品药材之一，研究表明，龟甲药渣中富含多种有益成分，如蛋白质、碳酸钙、骨胶原、硫酸软骨素、氨基酸、钙、磷、镁等，其中蛋白质含量约30％，碳酸钙的含量为50％左右。龟甲的使用量很大，而煎煮或初步加工后的龟甲药渣仍具有较高的药用价值。但目前对龟甲药渣的处理主要是低值化应用、粗放式处理，大多未实现资源化利用而是进行堆埋或焚烧，造成了资源的浪费和生态环境的严重污染。因此，对其进行转化增效和资源高效利用尤为重要。
[0003]现有专利文献中公开了一种颗粒生物有机肥及其生产工艺，其中龟甲药渣作为骨料，与肥料中其他组分的体积比仅为1：(25～30)，无法消耗大量的龟甲药渣，使用粒径为20～30目，主要利用了其结构与其他原料配合促进肥料肥力的发挥与提升，及增强肥料的抗压度，没有充分发挥龟甲药渣本身对植物的肥力。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的龟甲药渣利用量低下、没有充分发挥龟甲药渣本身对植物的肥力等缺陷，从而提供一种龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂及其制备方法。
[0005]为此，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术提供一种龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂，其原料包括龟甲药渣粉末、石墨烯、发酵混料和纳米银；所述龟甲药渣粉末、所述石墨烯、所述发酵混料、所述纳米银的质量比为(5～10):(7～15):(15～35):(1～2)；所述龟甲药渣粉末粒径为800～1000目；所述石墨烯由龟甲药渣制备得到；所述发酵混料的原料包括草木灰、秸秆、粪便、造粒剂、腐殖酸、发酵菌剂。
[0007]优选的，所述草木灰、所述秸秆、所述粪便、所述造粒剂、所述腐殖酸、所述发酵菌剂的质量比为(4～8):(2～4):(2～3):(1～2):(1～2):(2～3)。
[0008]优选的，所述发酵菌剂包括酵母菌菌剂、地衣芽孢杆菌菌剂、光合菌菌剂、哈茨木霉菌菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂、乳酸杆菌菌剂中的任一种或几种。
[0009]优选的，所述造粒剂包括膨润土、凹凸棒土中的任一种或两种混合。
[0010]本专利技术还提供一种上述龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
[0011]S1：清洗龟甲药渣，干燥，打粉至800～1000目，得到所述龟甲药渣粉末；
[0012]S2：将龟甲药渣进行碳化，氧化和还原处理，得到所述石墨烯；
[0013]S3：将所述龟甲药渣粉末和所述石墨烯混合，加入分散剂，均匀分散，得到混合物A；
[0014]S4：将所述草木灰、所述秸秆、所述粪便、所述造粒剂、所述腐殖酸混合，得到混合物B；
[0015]S5：将所述混合物B与所述发酵菌剂混合，密封发酵，得到所述发酵混料；
[0016]S6：将所述混合物A、所述发酵混料、所述纳米银混合，造粒，得到所述龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂。
[0017]本专利技术中，龟甲药渣的来源包括中药制药公司和具有代煎功能的中医医院或其他中医诊疗机构，将收集到的龟甲药渣人工筛选后，放于阴凉干燥通风处储备待用，实现了对龟甲药渣的大量回收利用。
[0018]本专利技术提供的龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂的制备方法中，将龟甲药渣打粉至800～1000目为领域内常规方法。典型非限定性地，具体操作为：利用空气动力学方法进行打粉，超音速气流式粉碎机电压：380(220)V，功率：238.5kW，容量：180kg，重量：1000kg，外形尺寸：500
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860
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1070cm，最大进料粒度≤30mm，产量1～2t/h。将清洗并干燥的龟甲药渣放入超音速气流粉碎分级系统，该系统通常由气源、供料系统、超音速喷管、粉碎室、分级室、旋风收集、布袋收集等部分组成，将净化干燥的压缩空气导入拉瓦尔喷管，形成超音速气流，通过6个相向放置的喷嘴进入粉碎室。龟甲药渣由料斗送至粉碎室被各喷嘴气流加速，撞击到射流的交叉点上实现粉碎，然后经过涡流高速分级机，在离心力的作用下进行分级，并再次进行粉碎。在喷管处使用葫芦型的拉瓦尔喷管，在喷管的喉管(管中间最细的部分)左侧为气流进口，充分碰撞的物质排出时在喉管处从亚音速被加速到1马赫。经过喉管之后，管口豁然开朗，已经达到音速的气流很快就被加速到了7～8马赫的超音速状态。在这种超音速的对撞下，物料可以实现微米级甚至纳米级的粉碎。
[0019]优选的，步骤S1中，采用白醋水溶液清洗龟甲药渣，其中，白醋水溶液中水和白醋体积比为(900～1000):1。典型非限定性地，清洗龟甲药渣的具体操作为：将收集到的龟甲药渣放入自制的清洗容器内，容器为高1.5m，直径1m，带有橡胶搅拌装置的圆柱筒设备若干，加入足够量的清水，使清水完全没过龟甲药渣，按比例加入白醋，设置搅拌装置转速200～400r/min，轻柔搅拌清洗15min，待清洗结束后，将水排出；重复上述操作一次。检查龟甲药渣的清洗程度，对未清洗干净的龟甲药渣，可用橡胶手套轻轻揉搓，把药渣中的杂质、残渣清洗干净。
[0020]优选的，步骤S1中，干燥龟甲药渣时，干燥温度为90～100℃，时间为8～14h。典型非限定性地，干燥龟甲药渣的具体操作为：将清洗后的龟甲药渣放入专业烘干机内，筒体直径：Ф2200mm，筒体长度：24m，筒体容积：91.23m3，最高进气温度：800℃，出口废气温度：80～120℃，筒体转速：3.45～0.17r/min，机体斜度：5％，设置干燥温度为90～100℃，时间为8～14h。
[0021]优选的，步骤S2中，碳化温度为500～700℃，碳化时间为4～6h。
[0022]优选的，步骤S2中，所述氧化处理中，氧化剂为过氧化氢，碳化产物与过氧化氢的质量比为(3～6)：(2～5)，氧化温度为100～130℃，氧化时间为4～6h。
[0023]优选的，氧化处理之前，将碳化产物粉碎至粒径＜10μm。
[0024]本专利技术提供的龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂的制备方法中，将石墨颗粒粉碎至
＜10μm为领域内常规方法。典型非限定性地，具体操作为：使用智能粉碎系统，该系统由上料机，连续进出料式球磨机，超声波筛网(1500目)，称重模块，循环回料系统，中控核心组成。上料机将石墨颗粒转移至球磨机中，一次转移5～10公斤，球磨机转速设置为10000转/分～20000转/分变速研磨。球磨机出料口安装超声波筛选网，可筛出10μm以下的颗粒，并通过称重模块实时称重，根据产出石墨粉末重量，中控核心控制上料机加入对应重量的石墨颗粒，同时循环回料系统将筛网筛出的大颗粒回收至球磨机的入料口重复粉碎。整个筛网系统采用质量闭环保证球磨机内部颗粒重量稳定，连续进出料，适用于大规模高质量粉碎石墨颗粒。
[0025]优选的，步骤S2中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂，其特征在于，原料包括龟甲药渣粉末、石墨烯、发酵混料和纳米银；所述龟甲药渣粉末、所述石墨烯、所述发酵混料、所述纳米银的质量比为(5～10):(7～15):(15～35):(1～2)；所述龟甲药渣粉末粒径为800～1000目；所述石墨烯由龟甲药渣制备得到；所述发酵混料的原料包括草木灰、秸秆、粪便、造粒剂、腐殖酸、发酵菌剂。2.根据权利要求1所述的一种龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂，其特征在于，所述草木灰、所述秸秆、所述粪便、所述造粒剂、所述腐殖酸、所述发酵菌剂的质量比为(4～8):(2～4):(2～3):(1～2):(1～2):(2～3)。3.根据权利要求1或2所述的一种龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂，其特征在于，所述发酵菌剂包括酵母菌菌剂、地衣芽孢杆菌菌剂、光合菌菌剂、哈茨木霉菌菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂、乳酸杆菌菌剂中的任一种或几种；和/或，所述造粒剂包括膨润土、凹凸棒土中的任一种或两种混合。4.一种权利要求1至3任一项所述的龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：清洗龟甲药渣，干燥，打粉至800～1000目，得到所述龟甲药渣粉末；S2：将龟甲药渣进行碳化，氧化和还原处理，得到所述石墨烯；S3：将所述龟甲药渣粉末和所述石墨烯混合，加入分散剂，均匀分散，得到混合物A；S4：将所述草木灰、所述秸秆、所述粪便、所述造粒剂、所述腐殖酸混合，得到混合物B；S5：将所述混合物B与所述发酵菌剂混合，密封发酵，得到所述发酵混料；S6：将所述混合物A、所述发酵混料、所述纳米银混合，造粒，得到所述龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂。5.根据权利要求4所述的一种龟甲药渣石墨烯复合土壤改良剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，采用白醋水溶液清洗龟甲药渣，其中，白醋水溶液中水和白醋体积...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚茹，李艺博，郝弟，李书鹏，熊静，王蓓丽，韦云霄，郭丽莉，
申请(专利权)人：北京建工环境修复股份有限公司，
类型：发明
国别省市：