一种富含矿物元素的有机肥料的制备方法与流程

本发明涉及农用肥料技术领域，特别是一种富含矿物元素的有机肥料的制备方法。

背景技术：

煤矸石是在煤炭开采和加工过程中产生的固体工业废弃物，包含多种矿物成分。其中，高岭土和石英的含量约占50％以上，还可能含有伊利石、绿泥石、白云母、长石、黄铁矿、菱铁矿、赤铁矿、方解石等其它晶相矿物。其中高岭石、伊利石、绿泥石、白云母、长石等同属于铝质黏土类矿物，均体现良好的吸附性能。煤矸石的主要化学成分包括al2o3、sio2、cao、mgo、fe2o3、k2o和na2o等。煤层地质年代和地区不同，这些化学成分含量有很大波动。

然而，在我国，煤炭企业堆存的煤矸石已达50亿t，排放量以不少于每年3亿t的速度递增。预计到2020年前，我国煤矸石每年的排放量将不少于7亿t。常年堆存的煤矸石不但浪费了大量宝贵的土地资源，还会破坏矿区的生态环境，影响矿区的地下水质，破坏景观等。

植物生长过程中，需要矿物元素、特别是磷元素和钾元素等，而煤矸石又富含多种微量矿物元素，因此，发明人经过长期的实验，研究出了一种富含矿物元素的有机肥料的制备方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种富含矿物元素的有机肥料的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种富含矿物元素的有机肥料的制备方法，它包括以下步骤：

s1：煤矸石破碎，将煤矸石通过破碎机破碎，得到粉料；

s2：成型，将混合料通过成型机压制成型；

s3：热活化，对s2中成型的混合料进行加热，并使其活化；

s4：淬冷，将s3中活化完成的混合料通过水雾淬冷的方式进行淬冷；

s5：烘干，将s4中淬冷后的混合料进行烘干，得到干燥的混合料；

s6：粉碎，将s5中烘干的混合料进行研磨，得到粉料，

s7：原料混合，将煤矸石粉料、柳树皮、秸秆粉、牲畜粪便、混合菌种粉、氨基酸在搅拌机中混合，得到混合料；

s8；分散，将s7中得到的混合料，进行分散，并将分散后的混合料放在太阳下暴晒3-5小时，通风晾干得到有机肥料。

优选的，所述煤矸石粉料为50~80份、柳树皮为15~20份、秸秆粉10~15份，牲畜粪便20~30份、混合杆菌粉8~12粉，氨基酸15~18份。

优选的，所述煤矸石粉料为70份、柳树皮为18份、秸秆粉12份，牲畜粪便25份、混合杆菌粉10粉，氨基酸17份

优选的，所述s3步骤中所采用的加热设备为隧道窑、回转窑、室式窑、梭式窑、台车窑和微波窑的一种。

优选的，所述s3步骤中，加热时，升温速度为10~30℃/min，保温温度：1000~1200℃，保温时间1~4h

优选的，所述s5中的烘干温度为50~110摄氏度。

本发明具有以下优点：本发明的利用煤矸石制备微生物肥料的制备方法，将煤矸石用作肥料的原料，补充了土壤中的微量元素，利于植物吸收，而且煤矸石活化后，改善了土壤活性、保水性和通气性，并且煤矸石在活化过程中，形成了微孔和介孔，因此为土壤中的菌种提供了载体，便于微生物的繁殖；活化后的煤矸石，具有活性的al2o3，能够与氨基酸结合，而氨基酸又能与土壤中的重金属结合，从而能够去除土壤中的重金属，而且当氨基酸分解后，与氨基酸结合的重金属又能被固化在煤矸石的微孔和介孔内，从而利于长期改善土壤。

具体实施方式

实施例一：

一种富含矿物元素的有机肥料的制备方法，它包括以下步骤：

s1：煤矸石破碎，将煤矸石通过破碎机破碎，得到粉料，进一步的，煤矸石破碎后，需要进行过筛，要求煤矸石的粉料的目数在200以上；

s2：成型，将混合料通过成型机压制成型，而混合料成型后，则便于运输，储存，以及后续的处理；

s3：热活化，对s2中成型的混合料进行加热，并使其活化，本实施例中，所采用的加热设备为隧道窑、回转窑、室式窑、梭式窑、台车窑和微波窑的一种，优选的加热设备为回转窑，在加热时，其升温温度为30℃/min，达到保温温度1200℃后，进行保温，保温时间为1h，通过保温，能够充分保证粉料的活化，通过热活化，使得粉料中的钾长石、二氧化硅、氧化钙等的晶包被破坏，从而变成无定型的活性材料，添加到土壤中后，粉料中的活性钾长石、活性二氧化硅、活性氧化钙能够缓慢转化成钾离子、硅酸根离子和钙离子，并且煤矸石中的铁、铝、镁等元素在高温热活化时，也会将其活化，因此将肥料放入到土壤中，也会缓慢转化成铁离子、铝离子和镁离子等，从而补充土壤中的微量元素；在煅烧过程中，煤矸石中内的碳，与空气中的氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳溢出，从而使得煤矸石内形成介孔和微孔，从而具有很大的比表面积，通过介孔和微孔，土壤中的水份则会进入到介孔和微孔内，从而提高了硅钾肥的保水性，而且介孔和微孔还能改善土壤的通气性，从而利于植物生长；

s4：淬冷，将s3中活化完成的混合料通过水雾淬冷的方式进行淬冷，水雾能够作用于整个混合料，使得混合料受冷均匀，从而提高淬冷效果，并且通过淬冷，使得活化后的钾长石、二氧化硅、氧化钙等来不及变成稳定的晶包，从而能够使得s3中活化后的粉料保持活性；

s5：烘干，将s4中淬冷后的混合料进行烘干，得到干燥的混合料，烘干温度为50摄氏度；

s6：粉碎，将s5中烘干的混合料进行研磨，得到粉料，进一步的，混合料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将混合料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状混合料，其次，将颗粒状的混合料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，然后将粉料通过筛粉机进行筛选，筛选出大于200目的粉料，而剩余粉料则再次进入到球磨机内进行球磨。

s7：原料混合，将煤矸石粉料、柳树皮、秸秆粉、牲畜粪便、混合菌种粉、氨基酸在搅拌机中混合，得到混合料，进一步的，所述煤矸石粉料为80份、柳树皮为15份、秸秆粉15份，牲畜粪便20份、混合杆菌粉12粉，氨基酸15份，煤矸石活化后，表面形成微孔和介孔，因此具有较大的比表面积，而且煤矸石中通过活化后，能够形成活性al2o3，而氨基酸能够与活性al2o3结合，从而使得氨基酸不容易流失，将其放入土壤后，氨基酸能够对土壤中的重金属进行吸附，并且氨基酸分解后，吸附的重金属离子则能够进入到煤矸石的微孔和介孔中，从而能够对重金属进行固化，能够对重金属土壤进行修复，而混合菌种粉在土壤中大量繁殖后，煤矸石中的微孔和介孔也能对菌种起到承载作用，保证菌种的繁殖，而柳树皮、秸秆粉、牲畜粪便发酵后，能够为土壤提供有机肥料，而且发酵后，也能便于混合菌种进行繁殖。

s8；分散，将s7中得到的混合料，进行分散，并将分散后的混合料放在太阳下暴晒5小时，通风晾干得到有机肥料。

实施例二

一种富含矿物元素的有机肥料的制备方法，它包括以下步骤：

s1：煤矸石破碎，将煤矸石通过破碎机破碎，得到粉料，进一步的，煤矸石破碎后，需要进行过筛，要求煤矸石的粉料的目数在200以上；

s2：成型，将混合料通过成型机压制成型，而混合料成型后，则便于运输，储存，以及后续的处理；

s3：热活化，对s2中成型的混合料进行加热，并使其活化，本实施例中，所采用的加热设备为隧道窑、回转窑、室式窑、梭式窑、台车窑和微波窑的一种，优选的加热设备为回转窑，在加热时，其升温温度为20℃/min，达到保温温度1100℃后，进行保温，保温时间为4h，通过保温，能够充分保证粉料的活化，通过热活化，使得粉料中的钾长石、二氧化硅、氧化钙等的晶包被破坏，从而变成无定型的活性材料，添加到土壤中后，粉料中的活性钾长石、活性二氧化硅、活性氧化钙能够缓慢转化成钾离子、硅酸根离子和钙离子，并且煤矸石中的铁、铝、镁等元素在高温热活化时，也会将其活化，因此将肥料放入到土壤中，也会缓慢转化成铁离子、铝离子和镁离子等，从而补充土壤中的微量元素；在煅烧过程中，煤矸石中内的碳，与空气中的氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳溢出，从而使得煤矸石内形成介孔和微孔，从而具有很大的比表面积，通过介孔和微孔，土壤中的水份则会进入到介孔和微孔内，从而提高了硅钾肥的保水性，而且介孔和微孔还能改善土壤的通气性，从而利于植物生长；

s4：淬冷，将s3中活化完成的混合料通过水雾淬冷的方式进行淬冷，水雾能够作用于整个混合料，使得混合料受冷均匀，从而提高淬冷效果，并且通过淬冷，使得活化后的钾长石、二氧化硅、氧化钙等来不及变成稳定的晶包，从而能够使得s3中活化后的粉料保持活性；

s5：烘干，将s4中淬冷后的混合料进行烘干，得到干燥的混合料，烘干温度为80摄氏度；

s6：粉碎，将s5中烘干的混合料进行研磨，得到粉料，进一步的，混合料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将混合料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状混合料，其次，将颗粒状的混合料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，然后将粉料通过筛粉机进行筛选，筛选出大于200目的粉料，而剩余粉料则再次进入到球磨机内进行球磨。

s7：原料混合，将煤矸石粉料、柳树皮、秸秆粉、牲畜粪便、混合菌种粉、氨基酸在搅拌机中混合，得到混合料，进一步的，所述煤矸石粉料为70份、柳树皮为18份、秸秆粉12份，牲畜粪便25份、混合杆菌粉10粉，氨基酸17份，煤矸石活化后，表面形成微孔和介孔，因此具有较大的比表面积，而且煤矸石中通过活化后，能够形成活性al2o3，而氨基酸能够与活性al2o3结合，从而使得氨基酸不容易流失，将其放入土壤后，氨基酸能够对土壤中的重金属进行吸附，并且氨基酸分解后，吸附的重金属离子则能够进入到煤矸石的微孔和介孔中，从而能够对重金属进行固化，能够对重金属土壤进行修复，而混合菌种粉在土壤中大量繁殖后，煤矸石中的微孔和介孔也能对菌种起到承载作用，保证菌种的繁殖，而柳树皮、秸秆粉、牲畜粪便发酵后，能够为土壤提供有机肥料，而且发酵后，也能便于混合菌种进行繁殖。

s8；分散，将s7中得到的混合料，进行分散，并将分散后的混合料放在太阳下暴晒3-5小时，通风晾干得到有机肥料。

实施例三

一种富含矿物元素的有机肥料的制备方法，它包括以下步骤：

s1：煤矸石破碎，将煤矸石通过破碎机破碎，得到粉料，进一步的，煤矸石破碎后，需要进行过筛，要求煤矸石的粉料的目数在200以上；

s2：成型，将混合料通过成型机压制成型，而混合料成型后，则便于运输，储存，以及后续的处理；

s3：热活化，对s2中成型的混合料进行加热，并使其活化，本实施例中，所采用的加热设备为隧道窑、回转窑、室式窑、梭式窑、台车窑和微波窑的一种，优选的加热设备为回转窑，在加热时，其升温温度为10℃/min，达到保温温度1000℃后，进行保温，保温时间为2h，通过保温，能够充分保证粉料的活化，通过热活化，使得粉料中的钾长石、二氧化硅、氧化钙等的晶包被破坏，从而变成无定型的活性材料，添加到土壤中后，粉料中的活性钾长石、活性二氧化硅、活性氧化钙能够缓慢转化成钾离子、硅酸根离子和钙离子，并且煤矸石中的铁、铝、镁等元素在高温热活化时，也会将其活化，因此将肥料放入到土壤中，也会缓慢转化成铁离子、铝离子和镁离子等，从而补充土壤中的微量元素；在煅烧过程中，煤矸石中内的碳，与空气中的氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳溢出，从而使得煤矸石内形成介孔和微孔，从而具有很大的比表面积，通过介孔和微孔，土壤中的水份则会进入到介孔和微孔内，从而提高了硅钾肥的保水性，而且介孔和微孔还能改善土壤的通气性，从而利于植物生长；

s4：淬冷，将s3中活化完成的混合料通过水雾淬冷的方式进行淬冷，水雾能够作用于整个混合料，使得混合料受冷均匀，从而提高淬冷效果，并且通过淬冷，使得活化后的钾长石、二氧化硅、氧化钙等来不及变成稳定的晶包，从而能够使得s3中活化后的粉料保持活性；

s5：烘干，将s4中淬冷后的混合料进行烘干，得到干燥的混合料，烘干温度为100摄氏度；

s6：粉碎，将s5中烘干的混合料进行研磨，得到粉料，进一步的，混合料破碎分为两个步骤，即粗碎和精磨，先进行粗碎，将混合料通过粗破设备进行粗破，优选的，采用颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状混合料，其次，将颗粒状的混合料送至精磨设备中去进行研磨，优选的精磨设备为球磨机，得到粉料，通常情况下，通过球磨机磨好的粉料即为所需粉料，然后将粉料通过筛粉机进行筛选，筛选出大于200目的粉料，而剩余粉料则再次进入到球磨机内进行球磨。

s7：原料混合，将煤矸石粉料、柳树皮、秸秆粉、牲畜粪便、混合菌种粉、氨基酸在搅拌机中混合，得到混合料，进一步的，所述煤矸石粉料为50份、柳树皮为20份、秸秆粉10份，牲畜粪便30份、混合杆菌粉8粉，氨基酸18份，煤矸石活化后，表面形成微孔和介孔，因此具有较大的比表面积，而且煤矸石中通过活化后，能够形成活性al2o3，而氨基酸能够与活性al2o3结合，从而使得氨基酸不容易流失，将其放入土壤后，氨基酸能够对土壤中的重金属进行吸附，并且氨基酸分解后，吸附的重金属离子则能够进入到煤矸石的微孔和介孔中，从而能够对重金属进行固化，能够对重金属土壤进行修复，而混合菌种粉在土壤中大量繁殖后，煤矸石中的微孔和介孔也能对菌种起到承载作用，保证菌种的繁殖，而柳树皮、秸秆粉、牲畜粪便发酵后，能够为土壤提供有机肥料，而且发酵后，也能便于混合菌种进行繁殖。

s8；分散，将s7中得到的混合料，进行分散，并将分散后的混合料放在太阳下暴晒3-5小时，通风晾干得到有机肥料。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

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