一种利用铁尾矿和沼渣制备土壤调理剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用铁尾矿制备土壤调理剂的方法，属于农业土壤改良技术领域。本发明专利技术以铁矿选矿后的废弃物铁尾矿、氢氧化钾、氢氧化钙、沼渣及羧甲基纤维素为原料，包含以下步骤：1）将铁尾矿、氢氧化钾、氢氧化钙混匀，之后在马弗炉中煅烧，冷却，磨细，得到活化铁尾矿；2）将活化铁尾矿、沼渣、羧甲基纤维素混合均匀，加水增湿，之后在滚筒造粒机中进行造粒，烘干得到铁尾矿土壤调理剂。本发明专利技术使用的原材料易获得，可实现大规模生产，生产成本低，有效的利用了铁尾矿和沼渣，符合循环经济的要求，生产投入低，有很大的工业化价值，实现资源的回收利用，有效避免环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业土壤改良
，涉及土壤调理剂的研制，具体涉及一种利用铁尾矿和沼渣制备土壤调理剂的方法。
技术介绍
铁尾矿是铁矿选矿后的废弃物，据不完全统计，到2013年底，我国铁矿石尾矿排放量已超过90亿吨。如果对其不加以充分的开发利用，不仅导致大量的资源浪费，而且尾矿的堆坝，可能导致地下水资源、空气等等众多危害。国家“十二五”期间已将铁尾矿的无害化处理作为重中之重。铁尾矿化学成分主要有SiO2，Al2O3、FeO3、CaO、MgO等，还含有少量其它微量元素。其中SiO2，CaO，MgO等是植物必须的中量元素，其中还含有其他一些微量元素，如果对其进行改性活化处理，可称为一种潜在的土壤调理剂原料。随着绿色能源沼气的不断发展，随之产生的发酵副产物沼液和沼渣的处理问题也越来越引起人们的重视，沼渣其主要成分为在发酵过程不能被微生物分解的纤维素、同时也富含未被微生物分解完全的有机质、腐殖质、多种氨基酸和酶类等，能对作物的生长和增产起到很好的促进作用。
技术实现思路
为了充分使用铁尾矿和沼渣，本专利技术提供一种利用铁尾矿和沼渣制备土壤调理剂的方法，本专利技术使用的原材料易获得、可大规模生产且成本低，有效的利用了铁尾矿和沼渣，符合循环经济的要求，生产投入低，有很大的工业化价值，能有效避免环境污染。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用铁尾矿和沼渣制备土壤调理剂的方法，包括以下步骤：（1）将铁尾矿、氢氧化钾、氢氧化钙混匀，之后在马弗炉中煅烧，冷却，磨细，得到活化铁尾矿；（2）将活化铁尾矿、沼渣、羧甲基纤维素混合均匀，加水增湿，之后在滚筒造粒机中进行造粒，烘干得到铁尾矿土壤调理剂。优选的，按照重量份数计，步骤（1）中各组分添加的量为：铁尾矿40~70份、氢氧化钾15~35份、氢氧化钙15~25份，煅烧时马弗炉中的温度为200~400℃，煅烧时间为3~5小时。本步骤中氢氧化钾和氢氧化钙与铁尾矿在马弗炉中高温煅烧是为了使铁尾矿中不溶性的二氧化硅等反应，生成水溶性或者枸溶性的硅酸盐。同时氢氧化钾和氢氧化钙的加入，提高了制备的土壤调理剂中对植物生长和增产有益的K和Ca等元素，同时氢氧化钙的加入，可节省氢氧化钾的添加量，降低相应的原料成本。优选的，按照重量份数计，步骤（2）中活化铁尾矿、沼渣和羧甲基纤维素添加的质量比为（70~90）：（10~20）：（2~8）。本步骤中沼渣中含有大量有益改善土壤的腐殖酸、生物酶和益生菌等，同时其是一种疏松多孔的物质，有益于改善土壤环境，防止土壤板结。另外，由于沼渣的加入，会使最后造粒困难，羧甲基纤维素是一种天然可降解的增粘剂，其的加入可有效提高最后产品的造粒率。优选的，所述的沼渣粒度小于60目。实验表明，沼渣粒度越细，最后产品的造粒率越高，但粒度越细，会导致粉碎成本大大增高，实验结果显示，当沼渣粒度小于60目，可具有很好的成球率。优选的，步骤（2）中滚筒造粒机中造粒后，粒度为5~10mm，烘干温度为120℃。产品的粒度为5~10mm，首先是与现有常规肥料等粒径相同，与市场接轨；其次是方便用户的施用。本专利技术的优点是：本专利技术制备方法便捷，原料来源广泛，生产成本低，应用范围广，有很大的工业化价值，符合循环经济的要求，能有效避免环境污染，并且对植物的生长及增产具有显著的效果。具体实施方式下面将对本专利技术作进一步的说明：实施例1：（1）将60kg铁尾矿、25kg氢氧化钾、15kg氢氧化钙混匀，之后在马弗炉中煅烧，煅烧温度为300℃，冷却，采用球磨机磨细，得到活化铁尾矿；（2）将活化铁尾矿80kg、沼渣15kg、羧甲基纤维素5kg混合均匀，加水增湿，之后在滚筒造粒机中进行造粒，造粒的粒度为5~10mm，采用120℃烘干得到铁尾矿土壤调理剂。目前对于土壤调理剂暂无明确标准，根据目前本领域技术人员的经验，将土壤调理剂与相关肥料的标准进行比对。申请人将制备的土壤调理剂按照中华人民共和国化工行业标准HG 2557-94 钙镁磷肥标准相应测试方法测量。本实施例所制备出的土壤调理剂，有效硅含量为22.32%，K2O为6.2%，CaO为15.32%，有机质13.32%，pH=10.3，适用改良酸性土壤。实施例2：（1）将50kg铁尾矿、20kg氢氧化钾、20kg氢氧化钙混匀，之后在马弗炉中煅烧，煅烧温度为250℃，冷却，采用球磨机磨细，得到活化铁尾矿；（2）将活化铁尾矿70kg、沼渣10kg、羧甲基纤维素3kg混合均匀，加水增湿，之后在滚筒造粒机中进行造粒，造粒的粒度为5~10mm，采用120℃烘干得到铁尾矿土壤调理剂。制备的土壤调理剂按照中华人民共和国化工行业标准HG 2557-94 钙镁磷肥标准相应测试方法测量。本实施例所得的土壤调理剂，有效硅含量为20.30%，K2O为4.3%，CaO为18.32%，有机质13.02%，pH=9.4，适用改良酸性土壤。实施例3：（1）将70kg铁尾矿、35kg氢氧化钾、25kg氢氧化钙混匀，之后在马弗炉中煅烧，煅烧温度为400℃，冷却，采用球磨机磨细，得到活化铁尾矿；（2）将活化铁尾矿90kg、沼渣20kg、羧甲基纤维素7kg混合均匀，加水增湿，之后在滚筒造粒机中进行造粒，造粒的粒度为5~10mm，采用120℃烘干得到铁尾矿土壤调理剂。制备的土壤调理剂按照中华人民共和国化工行业标准HG 2557-94 钙镁磷肥标准相应测试方法测量。本实施例所得的土壤调理剂，有效硅含量为15.5%，K2O为4.0%，CaO为13.32%，有机质13.34%，pH=9.0，适用改良酸性土壤。对比例：（1）将60kg铁尾矿、5kg氢氧化钾、35kg氢氧化钙混匀，之后在马弗炉中煅烧，煅烧温度为300℃，冷却，采用球磨机磨细，得到活化铁尾矿；（2）将活化铁尾矿80kg、沼渣15kg、羧甲基纤维素5kg混合均匀，加水增湿，之后在滚筒造粒机中进行造粒，造粒的粒度为5~10mm，采用 120 ℃烘干得到铁尾矿土壤调理剂。制备的土壤调理剂按照中华人民共和国化工行业标准HG 2557-94 钙镁磷肥标准相应测试方法测量。本实施例所得的土壤调理剂，有效硅含量为5.2%，K2O为0.05%，CaO为23.4%，有机质 12.65 %，pH=8.4，可见铁尾矿中硅、钾等元素未得到充分的活化，释放为可被植物有效利用的元素比例较实施例1、2和3大大降低。最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利技术所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用铁尾矿和沼渣制备土壤调理剂的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）将铁尾矿、氢氧化钾、氢氧化钙混匀，之后在马弗炉中煅烧，冷却，磨细，得到活化铁尾矿；（2）将活化铁尾矿、沼渣、羧甲基纤维素混合均匀，加水增湿，之后在滚筒造粒机中进行造粒，烘干得到铁尾矿土壤调理剂。

【技术特征摘要】
1.一种利用铁尾矿和沼渣制备土壤调理剂的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）将铁尾矿、氢氧化钾、氢氧化钙混匀，之后在马弗炉中煅烧，冷却，磨细，得到活化铁尾矿；（2）将活化铁尾矿、沼渣、羧甲基纤维素混合均匀，加水增湿，之后在滚筒造粒机中进行造粒，烘干得到铁尾矿土壤调理剂。2.如权利要求1所述的一种利用铁尾矿和沼渣制备土壤调理剂的方法，其特征在于，按照重量份数计，步骤（1）中各组分添加的量为：铁尾矿40~70份、氢氧化钾15~35份、氢氧化钙15~25份。3.如权利要求1所述的一种利用铁尾矿和沼渣制备土壤调理剂的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张以河，胡攀，周雨睿，周风山，王新珂，刘金刚，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11