一种褐煤矿废弃物的回收处理方法
【专利摘要】本发明提供一种褐煤矿废弃物的回收处理方法，包括：将褐煤露天矿开采产生的炭质灰色泥岩、第三系棕红色粘土、第四系风积沙进行分类堆放、粉碎并除水，调节所述的炭质灰色泥岩的腐植酸含量在10-40％之间；在1份炭质灰色泥岩中加入1～3份第三系棕红色粘土和/或2～4份第四系风积沙；再在得到的混合物中按每立方米加入0.001～0.003kg的比例加入菌根菌剂，同时加入有机质，使有机质占发酵物料总重量的15～20％，于40～60℃的温度、55～65％的湿度条件下发酵熟化10-15天，得到腐植酸含量在40～70％的土壤调节剂。本发明的方法能够有效地回收处理褐煤露天矿产生的废弃物，大大提升褐煤矿开采的工业附加值，改善褐煤露天矿的环境。
【专利说明】一种褐煤矿废弃物的回收处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种废弃物的回收处理方法，具体涉及一种矿山废弃物的回收处理方法，尤其是一种褐煤矿的废弃物的回收处理方法。
【背景技术】
[0002]目前，褐煤矿开采后产生的废弃物包括:炭质灰色泥岩、第三系棕红色粘土、第四系风积沙等；特别是露天矿，会在开采过程中产生大量的废弃物。以内蒙古锡林郭勒盟蒙东能源西二露天矿为例，该矿年生产褐煤1000万吨，按剥采比1:3计算，开采过程中每年剥离产生3000万立方米的炭质灰色泥岩、砂岩、第三系棕红色粘土、第四系风积沙等废弃物堆放在排土场，压占大面积草场。外排大量废弃物对草场大面积压占会造成地表变形，特别是炭质灰色泥岩在风化过程中会产生粉沫，在风的作用下漂浮在空气中，对大气环境影响巨大，同时污染水质，对周边人居生存环境造成影响。
[0003]现阶段，褐煤矿的这类废弃物尚未得到妥善的处理，更谈不上有效地回收利用，不仅占用了大量的空间堆放，而且不利于周边生态环境的保护，使褐煤矿山的开采和运营管理整体上始终停留在高成本、低附加值、对环境不友好的状态。鉴于上述问题的存在，本发明提出一种针对褐煤矿废弃物的回收处理方法，能够充分回收、利用褐煤矿开采产生的各种废弃物，解决目前存在的环境和效益问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:提供一种褐煤矿废弃物的回收处理方法，能够最大限度地回收利用褐煤矿开采产生的废弃物，变废为宝，显著提高煤矿开发过程中的资源回收利用率，减少对环境造成的压力，提升褐煤矿开采的整体经济效益。
[0005]本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]提供一种褐煤矿废弃物的回收处理方法，包括以下步骤:
[0007]I)将褐煤露天矿开采产生的含有褐煤的炭质灰色泥岩、第三系棕红色粘土、第四系风积沙进行分类堆放、粉碎，并除水至含水量低于20%，然后调节所述的炭质灰色泥岩的腐植酸含量在10-40%之间，备用；
[0008]2)按重量份计，在步骤I)处理后的I份炭质灰色泥岩中加入I?3份(优选2份)的步骤I)处理后的第三系棕红色粘土和/或2?4份(优选3份)步骤I)处理后的第四系风积沙；
[0009]3)在步骤2)得到的混合物中按每立方米加入0.001?0.003kg(优选0.002kg)的比例加入菌根菌剂，同时加入有机质，得到发酵料物料，使有机质占发酵物料总重量的15?20%，于40?60°C (优选50°C)的温度、55?65% (优选60%)的湿度条件下发酵熟化10-15天，得到腐植酸含量在40?70%的土壤调节剂。
[0010]本发明优选的方案中，还可以进一步将步骤3)得到的土壤调节剂按1:8?15(优选1:10)的重量比加入步骤I)处理后的第三系棕红色粘土或第四系风积沙的一种或两种的混合物中，得到再生的有机营养土壤。步骤I)处理后的第三系棕红色粘土和第四系风积沙的混合比例可以根据目标作物的需求来调节，提高第三系棕红色粘土的比例可以增加土壤的保水性，而提高第四系风积沙的比例则可以增加土壤的透气性。
[0011]本发明的方案中，步骤I)所述的调节炭质灰色泥岩的腐植酸含量的方法可以是现有技术中的多种方法，优选通过生物降解堆怄法增加炭质灰色泥岩的腐植酸含量。
[0012]本发明优选的方案中，步骤3)所述的有机质是来自草原的牛羊粪便、植物秸杆和餐厨垃圾的混合物。
[0013]本发明最优选的方案中，所述的方法步骤如下:
[0014]I)将褐煤露天矿开采产生的含有褐煤的炭质灰色泥岩、第三系棕红色粘土、第四系风积沙进行分类堆放、粉碎，并除水至含水量低于20%，然后调节所述的炭质灰色泥岩的腐植酸含量在10-40%之间，备用；
[0015]2)按重量份计，在步骤I)处理后的I份炭质灰色泥岩中加入2份的步骤I)处理后的第三系棕红色粘土和/或3份步骤I)处理后的第四系风积沙；
[0016]3)在步骤2)得到的混合物中按每立方米加入0.002kg的比例加入菌根菌剂，同时加入有机质，得到发酵料物料，使有机质占发酵物料总重量的15?20%，于50°C的温度、60%的湿度条件下发酵熟化10-15天，得到腐植酸含量在40?70%的土壤调节剂；所述的有机质是来自草原的牛羊粪便、植物秸杆和餐厨垃圾的混合物；
[0017]4)将步骤3)得到的土壤调节剂按1:10的重量比加入步骤I)处理后的第三系棕红色粘土和第四系风积沙的混合物中，得到再生有机营养土壤。
[0018]本发明的方法能够有效地回收处理褐煤露天矿产生的废弃物，处理过程中得到的土壤调节剂可以用于多种土壤的改良，优选方案中得到的有机营养土壤具有透气性、保水性、安全清洁等特点，能够在现代农业、现代林业及传统农、林、果等诸多方面广泛应用，可进一步提升作物的产量。最终可以使褐煤露天矿的废弃物变废为宝，大大提升褐煤矿开采的工业附加值，同时显著改善褐煤露天矿的环境。
【具体实施方式】
[0019]实施例1
[0020]一种褐煤矿废弃物的回收处理方法，包括以下步骤:
[0021]I)将褐煤露天矿开采产生的含有褐煤的炭质灰色泥岩、第三系棕红色粘土、第四系风积沙进行分类堆放、粉碎，并除水至含水量低于20%，然后调节所述的炭质灰色泥岩的腐植酸含量在10-40%之间，备用；
[0022]2)按重量份计，在步骤I)处理后的I份炭质灰色泥岩中加入2份步骤I)处理后的第三系棕红色粘土和3份步骤I)处理后的第四系风积沙；
[0023]3)在步骤2)得到的混合物中按每立方米加入0.002kg的比例加入菌根菌剂，同时加入有机质，得到发酵料物料，使有机质占发酵物料总重量的15%，于50°C的温度、60%的湿度条件下发酵熟化15天，得到腐植酸含量在40?70%的土壤调节剂；所述的有机质是来自草原的牛羊粪便、植物秸杆和餐厨垃圾的混合物；
[0024]4)将步骤3)得到的土壤调节剂按1:10的重量比加入步骤I)处理后的第三系棕红色粘土和第四系风积沙的混合物中，混合物中第三系棕红色粘土和第四系风积沙的重量比为1:1?2，得到再生有机营养土壤。
[0025]实施例2
[0026]一种褐煤矿废弃物的回收处理方法，包括以下步骤:
[0027]I)将褐煤露天矿开采产生的含有褐煤的炭质灰色泥岩、第三系棕红色粘土、第四系风积沙进行分类堆放、粉碎，并除水至含水量低于20%，然后调节所述的炭质灰色泥岩的腐植酸含量在10-40%之间，备用；
[0028]2)按重量份计，在步骤I)处理后的I份炭质灰色泥岩中加入2份步骤I)处理后的第三系棕红色粘土；
[0029]3)在步骤2)得到的混合物中按每立方米加入0.0Olkg的比例加入菌根菌剂，同时加入有机质，得到发酵料物料，使有机质占发酵物料总重量的18%，于55°C的温度、65%的湿度条件下发酵熟化10天，得到腐植酸含量在50?60%的土壤调节剂；所述的有机质是来自草原的牛羊粪便、植物秸杆、餐厨垃圾的混合物；
[0030]4)将步骤3)得到的土壤调节剂按1:15的重量比加入步骤I)处理后的第三系棕红色粘土和第四系风积沙的混合物中，混合物中第三系棕红色粘土和第四系风积沙的重量比为2:1?2，得到再生有机营养土壤。
[0031]实施例3
[0032]一种褐煤矿废弃物的回收处理方法，包括以下步骤:
[0033]I)将褐煤露天矿开采产生的含有褐煤的炭质灰色泥岩、第三系棕红色粘土、第四系风积沙进行分类堆放、粉碎，并除水至含水量低于20%，然后调节所述的炭质灰色泥岩的腐植酸含量在10-40%之间，备用；
[0034]2)按重量份计，在步骤I)处理后的I份炭质灰色泥岩中加入3份步骤I)处理后的第四系风积沙；
[0035]3)在步骤2)得到的混合物中按每立方米加入0.003kg的比例加入菌根菌剂，同时加入有机质，得到发酵料物料，使有机质占发酵物料总重量的15%，于45°C的温度、55%的湿度条件下发酵熟化15天，所述的有机质是来自草原的牛羊粪便、植物秸杆、餐厨垃圾的混合物；得到腐植酸含量在40?50%的土壤调节剂；
[0036]4)将步骤3)得到的土壤调节剂按1:8的重量比加入步骤I)处理后的第三系棕红色粘土和第四系风积沙的混合物中，混合物中第三系棕红色粘土和第四系风积沙的重量比为1:3，得到再生有机营养土壤。
[0037]应用效果例I
[0038]本发明实施例1方法得到的有机营养土壤在林木种植中的应用效果:
[0039]分别采用取材于锡林郭勒盟某林场的常规土壤与本发明实施例1得到的再生有机营养土壤做种植对比实验，选择树种为樟子松，将株高30cm的苗木随机分为2组(对照组和实验组)，每组10棵，种植容器规格为30 X 30cm，在其它种植条件都相同的情况下，I年后实验结果表明:使用常规土壤的对照组苗木平均生长高度为39.5cm ;而使用本发明实施例I方法得到的再生有机营养土壤的实验组苗木平均生长高度为43.2cm,明显高于对照组。
[0040]由此可见，本发明方法处理得到的土壤产品对林木的生长具有显著的促进作用。
[0041]应用效果例2
[0042]本发明方法所带来的经济效益的计算:
[0043]在采用本发明方法处理前，本领域褐煤开采过程中产生的废弃物不但不产生任何经济价值，而且需要花费大量成本来补贴对环境造成的损害，包括加固堆放的废弃物、对占用大量草场或空地支付费用等等，按照目前的水平，在每立方废弃物上付出的补贴费用为6?7元人民币；
[0044]而采用本发明方法处理后，褐煤矿的废弃物基本上全部变废为宝，处理成本在80元/立方米，制成的有机营养土或土壤改良剂市场价格可以达到600元/立方米；
[0045]也就是说，本发明的方法不但能够显著降低褐煤露天矿开采废弃物带来的环境影响，而且能够比原来获得显著的经济附加值。
【权利要求】
1.一种褐煤矿废弃物的回收处理方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将褐煤露天矿开采产生的含有褐煤的炭质灰色泥岩、第三系棕红色粘土、第四系风积沙进行分类堆放、粉碎，并除水至含水量低于20%，然后调节所述的炭质灰色泥岩的腐植酸含量在10-40%之间，备用； 2)按重量份计，在步骤I)处理后的I份炭质灰色泥岩中加入I?3份的步骤I)处理后的第三系棕红色粘土和/或2?4份步骤I)处理后的第四系风积沙； 3)在步骤2)得到的混合物中按每立方米加入0.001?0.003kg的比例加入菌根菌剂，同时加入有机质，得到发酵料物料，使有机质占发酵物料总重量的15?20%，于40?60°C的温度、55?65%的湿度条件下发酵熟化10-15天，得到腐植酸含量在40?70%的土壤调节剂。
2.权利要求1所述的方法，其特征在于:进一步将步骤3)得到的土壤调节剂按1:8?15的重量比加入步骤I)处理后的第三系棕红色粘土或第四系风积沙的一种或两种的混合物中，得到再生的有机营养土壤。
3.权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤I)所述的调节炭质灰色泥岩的腐植酸含量的方法为生物降解堆怄法。
4.权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤3)所述的有机质是来自草原的牛羊粪便、植物秸杆和餐厨垃圾的混合物。
5.权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤如下: 1)将褐煤露天矿开采产生的含有褐煤的炭质灰色泥岩、第三系棕红色粘土、第四系风积沙进行分类堆放、粉碎，并除水至含水量低于20%，然后调节所述的炭质灰色泥岩的腐植酸含量在10-40%之间，备用； 2)按重量份计，在步骤I)处理后的I份炭质灰色泥岩中加入2份的步骤I)处理后的第三系棕红色粘土和/或3份步骤I)处理后的第四系风积沙； 3)在步骤2)得到的混合物中按每立方米加入0.002kg的比例加入菌根菌剂，同时加入有机质，得到发酵料物料，使有机质占发酵物料总重量的15?20%，于50°C的温度、60%的湿度条件下发酵熟化10-15天，得到腐植酸含量在40?70%的土壤调节剂；所述的有机质是来自草原的牛羊粪便、植物秸杆和餐厨垃圾的混合物； 4)将步骤3)得到的土壤调节剂按1:10的重量比加入步骤I)处理后的第三系棕红色粘土和第四系风积沙的混合物中，得到再生有机营养土壤。
6.权利要求1-5所述的任意一种方法得到的产品。
【文档编号】C05G3/00GK104341241SQ201410559907
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】冯学志, 贾爱果, 袁虎, 陈永利 申请人:锡林浩特市森华生态建设有限公司