一种以煤矸石为主体的复合型土壤制作方法与流程

文档序号:24354491发布日期:2021-03-23 10:45阅读:725来源:国知局

本发明属于煤矸石再利用技术领域,具体涉及一种以煤矸石为主体的复合型土壤制作方法。



背景技术:

我国是一个煤炭资源储量丰富、煤炭消费量大的国家,预计我国煤炭资源的消费量将在2020年超过3.5×1010t,并且从2008年到2020年共12年的时间,煤炭资源的需求量将会累计超过4.3×1011t。煤炭资源的开发与利用推动了经济的快速发展,但是也会排放大量的废弃矸石(煤矸石)。如果不加以利用和转化不仅占用大量的土地,而且还会造成污染。本发明以阜新海州露天矿排土场排放的煤矸石作为主要成分,制成了可复垦的新型复合型土壤,不仅能种植植物,而且可复垦,收到了良好的有益效果。

露天矿排放的煤矸石包含多种矿物成分。其中,高岭土和石英的含量约占53%以上,还含有伊利石、绿泥石、白云母、菱铁矿、赤铁矿、方解石等矿物质,其主要化学成分为al203(三氧化二铝)、si02(二氧化硫)、ca0(氧化钙)、mg0(氧化镁)、fe203(三氧化二铁)、k20(氧化钾)和na20(氧化钠)等。把煤矸石经粉碎处理与复合土及稻谷壳等按一定比例经过一定工艺混合处理制成新型土壤,不仅变废为宝,而且对改善矿区排土场及周围的生态环境都具有长远和现实意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供了一种以煤矸石为主体的复合型土壤制作方法,变废为宝,将矿区废弃的煤矸石,经过一定工艺处理,混合制成新的复合型种植土壤,真正将废弃物变为可用物料;为矿区排土场周围的生态环境改善提供了一种新方法。

为了解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案来实现:本发明提供一种以煤矸石为主体的复合型土壤制作方法,包括以下步骤:

步骤1、选用辽宁省阜新市海州露天矿排土场的煤矸石,经过打碎、过滤、分选工序后,选取直径小于3.5mm范围的煤矸石粉土,作为复合土的主体;

步骤2、选用海州露天矿洗煤厂,洗煤后排放在废料池中的新鲜煤泥及沙土混合泥浆,经过自然晾晒与机器烘干、筛选机分选、研磨机研磨,选取直径小于3.5mm范围的煤泥土,作为复合土的配料;

步骤3、将黄壤土、腐殖土、山上植物的落叶土,按76%、12%、12%的比例进行配比、打碎、混合、搅拌、分选,成为常见的混合土,从中选取直径小于3.5mm范围的混合土作为复合土的配料;

步骤4、选用水稻加工后废弃的稻谷壳或废弃的玉米杆或高粱秸秆,作为复合土的配料,其中,玉米杆、高粱秸秆粉碎成直径3.0毫米颗粒状物质;

步骤5、将煤矸石粉土、煤泥土、混合土、稻谷壳或玉米杆或高粱秸秆,按60%、5%、30%、5%的比例进行混合,搅拌均匀后即为新的复合型种植土壤。

与现有技术相比,本发明技术方案带来的有益效果如下:

1.为矿区排放场煤矸石及洗煤场排放的煤泥再利用提供了一种新方法;

2.为改善矿区周边生态环境提供了新思路。

具体实施方式

下面详细说明本发明的具体实施方式,其作为本说明书的一部分,通过实施例来说明本发明的原理,本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。

本发明提供的以煤矸石为主体的复合型土壤制作方法,包括以下步骤:

步骤1、选用辽宁省阜新市海州露天矿排土场的煤矸石,经过打碎、过滤、分选等工序,选取直径小于3.5mm范围的煤矸石粉土,作为复合土的主体;

步骤2、选用海州露天矿洗煤厂,洗煤后排放在废料池中的新鲜煤泥及沙土混合泥浆,经过自然晾晒与机器烘干、筛选机分选、研磨机研磨,选取直径小于3.5mm范围的煤泥土,作为复合土的配料;

步骤3、在与常见的黄壤土、腐殖土、山上植物的落叶土,按76%、12%、12%的比例进行配比、打碎、混合、搅拌、分选,成为常见的混合土,从中选取直径小于3.5mm范围的混合土作为复合土的配料;

步骤4、选用水稻加工后废弃的稻谷壳,作为复合土的配料;

步骤5、将煤矸石粉土、煤泥土、混合土、稻谷壳,按60%、5%、30%、5%的比例进行混合,搅拌均匀后即为新的复合型种植土壤。

按上述方法混合配制成的复合型种植土壤,用煤矸石作为复合土的主体,煤泥土作为配料的一种进行添加,煤泥土矿物质含量较高,可为植物生长提供矿物微量元素;腐殖土、落叶土等氮磷钾含量较高,为植物生长提供了氮磷钾营养肥料,有促进植物生长发育的作用;稻谷壳,则是作为增加土壤入渗率的添加剂及腐殖质使用,又可解决本复合土中黏性较大的问题,有提高整体土壤孔隙度的作用,调节煤矸石和煤泥粘稠度,便于植物根部呼吸及渗滤作用,而且复合土中的稻谷壳经自然发酵还可以变为腐殖质继续提供养分,供植物生长所用。为了检测复合型种植土壤的有效成分和效果,选定一处室内人工温室大棚,开始植物种植实验,检测结果如表1。(选定的大棚室内面积100平方米,铺覆配制的复合土厚度30厘米,控制大棚室温15—28度,rh湿度在45--75、光照3—10小时,所选植物为:兰花草、紫花苜蓿;观赏花卉)。经实验,三种植物均可在本复合土内发芽生苗,正常生长,进一步验证了可作为种植土使用的功能。

表1大棚实验检测数据

经检验,所有数值均符合绿化种植土壤的检测要求,且无污染无重金属超标。

另外,本发明还可以用玉米杆或高粱桔粉碎成直径3.0毫米左右颗粒状物质替代稻谷壳,均能达到稻谷壳类似的功能,同样能达到发明的目的。

以上所述是本发明的优选实施方式而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和变动,这些改进和变动也视为本发明的保护范围。



技术特征:

1.一种以煤矸石为主体的复合型土壤制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1、选用露天矿排土场的煤矸石,经过打碎、过滤、分选工序后,选取直径小于3.5mm范围的煤矸石粉土,作为复合土的主体;

步骤2、选用洗煤厂洗煤后排放在废料池中的新鲜煤泥及沙土混合泥浆,经过自然晾晒与机器烘干、筛选机分选、研磨机研磨,选取直径小于3.5mm范围的煤泥土,作为复合土的配料;

步骤3、将黄壤土、腐殖土、山上植物的落叶土,按76%、12%、12%的比例进行配比、打碎、混合、搅拌、分选,成为常见的混合土,从中选取直径小于3.5mm范围的混合土作为复合土的配料;

步骤4、选用水稻加工后废弃的稻谷壳或废弃的玉米杆或高粱秸秆,作为复合土的配料,其中,玉米杆、高粱秸秆粉碎成直径3.0毫米颗粒状物质;

步骤5、将煤矸石粉土、煤泥土、混合土、稻谷壳或玉米杆或高粱秸秆,按60%、5%、30%、5%的比例进行混合,搅拌均匀后即为新的复合型种植土壤。


技术总结
本发明公开了一种以煤矸石为主体的复合型土壤制作方法,包括以下步骤:步骤1、选取直径小于3.5mm范围的煤矸石粉土作为复合土的主体;步骤2、选取直径小于3.5mm范围的煤泥土作为复合土的配料;步骤3、将黄壤土、腐殖土、山上植物的落叶土按76%、12%、12%的比例进行配比混合,成为常见的混合土;步骤4、选用水稻加工后废弃的稻谷壳作为复合土的配料;步骤5、将煤矸石粉土、煤泥土、混合土、稻谷壳,按60%、5%、30%、5%的比例进行混合,搅拌均匀后即为新的复合型种植土壤。本发明将矿区废弃的煤矸石,经过一定工艺处理,混合制成新的复合型种植土壤,真正将废弃物变为可用物料;为改善矿区周边生态环境提供了新思路。

技术研发人员:宋卓奚
受保护的技术使用者:辽宁工程技术大学
技术研发日:2020.12.04
技术公布日:2021.03.23
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