一种用于生态修复的矿渣土壤基质的制备方法及设备技术

本发明专利技术公布了一种用于生态修复的矿渣土壤基质的制备方法及设备，属于，制备方法包括矿渣研磨、秸秆粉碎、物料配比、发酵及发酵后处理等步骤，制备设备包括矿渣研磨机、秸秆粉碎机、搅拌筒、恒温发酵反应釜，矿渣研磨机包括第一箱体，第一箱体的矿渣进料口下方设置有成对的破碎辊，破碎辊下方设置有倾斜的第一过滤板，第一过滤板后接水平设置的第二过滤板，第二过滤板上方活动设置有压料组件，第一箱体底部的出料板上活动设置有碾粉组件；秸秆粉碎机包括第二箱体，第二箱体的秸秆进料口处设置有倾斜的辅助下料板，辅助下料板上设置有切刀盘组件，辅助下料板后接活动设置的挡料板，挡料板后接可升降的支撑板，支撑板上方设置有可升降的切刀组件。降的切刀组件。降的切刀组件。

【技术实现步骤摘要】
一种用于生态修复的矿渣土壤基质的制备方法及设备


[0001]本专利技术涉及
，尤其是涉及一种用于生态修复的矿渣土壤基质的制备方法及设备。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，人民物质需求日益提高，为了开采更多资源而造成大量的矿山土地失去其生态功效，导致矿山片区的生态系统遭到严重破坏，如不加以修复治理，则容易诱发更多的生态环境问题和地质问题。
[0003]生态修复是指对通过人工措施干预，依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向生态系统稳定的方向进行，主要指致力于那些在自然突变和人类活动活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作。生态修复内容包括土壤基质性能恢复、微生物多样性恢复、植被多样性恢复和动物多样性恢复等方面。而土壤基质性能恢复则是其最关键的一步，也是打基础的一步，肥沃的土壤则可以孕育丰富的微生物和植物，为动物栖息提供基础的环境。目前国内多数废弃矿山存在“寸草不生”的现象，其根本原因就是矿区土地贫瘠化，植物失去了生长所需的土壤基层条件。
[0004]国内大多数的土壤基质采用粘土、黄泥、自来水厂污泥等作为主要成分，这些方法各有不足，如专利号为CN107446583B的技术方案，利用粘土做基质，但是会大大的消耗粘土资源。随着国家对粘土资源的日益重视，粘土资源的开采和使用将得到更加严格的限制，价格也会日益增高。以自来水厂污泥做基质如专利CN102515901A公开的技术方案，由于污泥主要含有铁铝化合物，污泥做的土壤基质的肥效低，微生物和植被的生长效果差，生态修复效果一般，且自来水厂污泥含有大量病原体等有害微生物，处理不当容易造成疾病传播和危害矿区其他生物。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对以上问题，提供一种用于生态修复的矿渣土壤基质的制备方法及设备，采用废弃矿渣作为基质主要成分，利用矿渣本身含有较丰富的钙、镁、铜等微量元素，同时利用发电厂废弃物粉煤灰，为土壤基质提供了一定的硅元素，提高基质肥性；通过加入磷酸等物质将矿渣中的微量金属离子转化为植物易吸收的无机盐，以及加入各类菌剂，用以降解有机质形成腐殖质，使土壤肥力提高，也可以防止有害微生物生长，通过给贫瘠矿区覆盖有肥效的土壤基质，再进行植被栽育，逐步恢复矿区的自然生态风貌。同时，本专利技术针对生产过程中发现的矿渣研磨与秸秆粉碎等关键环节的生产效率长期难以得到提高，自动化程度较低，且最终的产品质量存在不稳定的情况，如矿渣研磨得不够细腻也不够均匀，达不到最好的使用需求，秸秆粉碎长短不一，各工序存在返工现象较普遍等情况。为此专门提出配套设计的矿渣研磨机与秸秆粉碎机，以期有效解决制备过程中的多项问题。
[0006]为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于生态修复的矿渣土壤基质的制备方法，包括以下步骤：
[0007]A、矿渣研磨：将含磷矿渣粉碎、研磨至粉末状；
[0008]B、秸秆粉碎：将秸秆粉碎至杆状；
[0009]C、物料配比：以质量计，矿渣粉40
‑
45份，粉煤灰20份，黄土20
‑
15份，秸秆10
‑
15份，充分搅拌，加入磷酸、硝酸和盐酸混合液5
‑
7份，水20份，以喷淋的方式加水，同时进行搅拌，反应2h；
[0010]D、调节PH：加入磷酸氢二钠5份，搅拌5分钟，调节基质pH；
[0011]E、加入碳酸钙：加入碳酸钙5份，搅拌混匀5分钟；
[0012]F、发酵：加入枯草芽孢杆菌1
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3份、放线菌2
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3份、菌根真菌3
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5份、泾阳链霉菌3
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5份、木霉菌6
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10份，混合加入到基质中，喷淋65℃的水10份，搅拌5分钟，保持基质温度在60℃下发酵12h；
[0013]G、发酵后处理：发酵完成后，将基质自然风干，用太阳光照射风干和消毒处理，得到干化的基质，收集备用。
[0014]进一步的，所述步骤A中将矿渣研磨至1
‑
3mm直径的粉末状；步骤B中将秸秆粉碎至杆长为3
‑
5cm的杆状；步骤C中磷酸、硝酸、盐酸体积比为6:3:1。
[0015]另外，本专利技术还公布了一种用于生态修复的矿渣土壤基质的制备设备，包括矿渣研磨机、秸秆粉碎机、搅拌筒、恒温发酵反应釜，其特征在于，所述矿渣研磨机包括第一箱体，第一箱体顶部开设有矿渣进料口，第一箱体侧壁底部开设有矿渣出料口，所述矿渣进料口下方设置有成对的破碎辊，破碎辊下方设置有倾斜的第一过滤板，第一过滤板后接水平设置的第二过滤板，第二过滤板上方活动设置有压料组件，第一过滤板与第二过滤板下方均设置有下料通道，下料通道下方设置有出料板，出料板上活动设置有碾粉组件，出料板与矿渣出料口相接；所述秸秆粉碎机包括第二箱体，第二箱体一侧上部开设有秸秆进料口而另一侧的下部开设有秸秆出料口，所述秸秆进料口处设置有倾斜的辅助下料板，辅助下料板上设置有切刀盘组件，辅助下料板后接活动设置的挡料板，挡料板后接可升降的支撑板，支撑板上方设置有可升降的切刀组件，支撑板一侧设置有活动的推料板，而支撑板另一侧为秸秆出料口。
[0016]进一步的，所述矿渣进料口两侧对称设置有斜板；所述下料通道包括第一下料通道与第二下料通道，所述第一过滤板上设置有第一滤网，第一滤网下方与所述第一下料通道相连通，所述第二过滤板上设置有第二滤网，第二滤网下方与所述第二下料通道连通，第一下料通道与第二下料通道均为朝向出料板上方倾斜设置且两者均由挡板组成。
[0017]进一步的，所述压料组件包括压板，压板一侧通过第三连接杆与第一直线电机的动子相连，压板另一侧通过第二连接杆与第二限位块相连，第二限位块滑动设置于第二限位柱上，第一直线电机与第二限位柱分别设置于第一箱体两侧壁上；所述压板上设置有破碎压辊，破碎压辊通过安装框进行安装，安装框通过弹簧与第三直线电机的动子相连，第三直线电机安装于第一箱体的顶壁；所述压板上设置有推板，推板固定连接于第一箱体的侧壁上，推板位于第二滤网一旁。
[0018]进一步的，所述碾粉组件包括碾辊，碾辊位于倾斜的出料板上方，出料板下方两侧分别设置有第二直线电机和第一限位块组件，所述碾辊的主轴两侧与第一连接杆上的轴承相连，第一连接杆下端通过弹簧分别与第二直线电机的动子和第一限位块组件的第一限位块相连。第一限位块滑动设置于第一限位柱上。
[0019]进一步的，所述辅助下料板上阵列开设有条形槽；所述切刀盘组件包括转轴，转轴上阵列设置有切刀盘，各切刀盘均与条形槽位置对应。
[0020]进一步的，所述切刀组件设置于可升降的安装板下方，切刀组件包括交错设置的横向切刀与竖向切刀，所述安装板顶部与气缸的活塞杆底端相连，且安装板与挡料板同步相对运动。
[0021]进一步的，所述挡料板位于辅助下料板与支撑板之间，且挡料板通过连接带与安装板相连，连接带顶部绕过转棍设置。
[0022]进一步的，所述支撑板底部与竖直设置的气缸的活塞杆相连，所述推料板与支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生态修复的矿渣土壤基质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、矿渣研磨：将含磷矿渣粉碎、研磨至粉末状；B、秸秆粉碎：将秸秆粉碎至杆状；C、物料配比：以质量计，矿渣粉40
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45份，粉煤灰20份，黄土20
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15份，秸秆10
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15份，充分搅拌，加入磷酸、硝酸和盐酸混合液5
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7份，水20份，以喷淋的方式加水，同时进行搅拌，反应2h；D、调节PH：加入磷酸氢二钠5份，搅拌5分钟，调节基质pH；E、加入碳酸钙：加入碳酸钙5份，搅拌混匀5分钟；F、发酵：加入枯草芽孢杆菌1
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3份、放线菌2
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3份、菌根真菌3
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5份、泾阳链霉菌3
‑
5份、木霉菌6
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10份，混合加入到基质中，喷淋65℃的水10份，搅拌5分钟，保持基质温度在60℃下发酵12h；G、发酵后处理：发酵完成后，将基质自然风干，用太阳光照射风干和消毒处理，得到干化的基质，收集备用。2.根据权利要求1所述的一种用于生态修复的矿渣土壤基质的制备方法，其特征在于，所述步骤A中将矿渣研磨至1
‑
3mm直径的粉末状；步骤B中将秸秆粉碎至杆长为3
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5cm的杆状；步骤C中磷酸、硝酸、盐酸体积比为6:3:1。3.根据权利要求1所述的一种用于生态修复的矿渣土壤基质的制备设备，包括矿渣研磨机、秸秆粉碎机、搅拌筒、恒温发酵反应釜，其特征在于，所述矿渣研磨机包括第一箱体(1)，第一箱体(1)顶部开设有矿渣进料口(3)，第一箱体(1)侧壁底部开设有矿渣出料口(4)，所述矿渣进料口(3)下方设置有成对的破碎辊(5)，破碎辊(5)下方设置有倾斜的第一过滤板(6)，第一过滤板(6)后接水平设置的第二过滤板(15)，第二过滤板(15)上方活动设置有压料组件，第一过滤板(6)与第二过滤板(15)下方均设置有下料通道，下料通道下方设置有出料板(13)，出料板(13)上活动设置有碾粉组件，出料板(13)与矿渣出料口(4)相接；所述秸秆粉碎机包括第二箱体(30)，第二箱体(30)一侧上部开设有秸秆进料口(31)而另一侧的下部开设有秸秆出料口(32)，所述秸秆进料口(31)处设置有倾斜的辅助下料板(34)，辅助下料板(34)上设置有切刀盘组件，辅助下料板(34)后接活动设置的挡料板(44)，挡料板(44)后接可升降的支撑板(42)，支撑板(42)上方设置有可升降的切刀组件(46)，支撑板(42)一侧设置有活动的推料板(45)，而支撑板(42)另一侧为秸秆出料口(32)。4.根据权利要求3所述的一种用于生态修复的矿渣土壤基质的制备设备，其特征在于，所述矿渣进料口(3)两侧对称设置有斜板(2)；所述下料通道包括第一下料通道(9)与第二下料通道(10)，所述第一过滤板(6)上设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：方迎春，唐海云，刘鹏举，袁浩凌，翟海晴，
申请(专利权)人：湖南凯迪工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：