技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)土壤改良技術(shù)領(lǐng)域，涉及土壤調(diào)理劑的研制，具體涉及一種利用鐵尾礦和沼渣制備土壤調(diào)理劑的方法。
背景技術(shù)：
鐵尾礦是鐵礦選礦后的廢棄物，據(jù)不完全統(tǒng)計，到2013年底，我國鐵礦石尾礦排放量已超過90億噸。如果對其不加以充分的開發(fā)利用，不僅導(dǎo)致大量的資源浪費，而且尾礦的堆壩，可能導(dǎo)致地下水資源、空氣等等眾多危害。國家“十二五”期間已將鐵尾礦的無害化處理作為重中之重。
鐵尾礦化學(xué)成分主要有SiO2，Al2O3、FeO3、CaO、MgO等，還含有少量其它微量元素。其中SiO2，CaO，MgO等是植物必須的中量元素，其中還含有其他一些微量元素，如果對其進行改性活化處理，可稱為一種潛在的土壤調(diào)理劑原料。
隨著綠色能源沼氣的不斷發(fā)展，隨之產(chǎn)生的發(fā)酵副產(chǎn)物沼液和沼渣的處理問題也越來越引起人們的重視，沼渣其主要成分為在發(fā)酵過程不能被微生物分解的纖維素、同時也富含未被微生物分解完全的有機質(zhì)、腐殖質(zhì)、多種氨基酸和酶類等，能對作物的生長和增產(chǎn)起到很好的促進作用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了充分使用鐵尾礦和沼渣，本發(fā)明提供一種利用鐵尾礦和沼渣制備土壤調(diào)理劑的方法，本發(fā)明使用的原材料易獲得、可大規(guī)模生產(chǎn)且成本低，有效的利用了鐵尾礦和沼渣，符合循環(huán)經(jīng)濟的要求，生產(chǎn)投入低，有很大的工業(yè)化價值，能有效避免環(huán)境污染。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種利用鐵尾礦和沼渣制備土壤調(diào)理劑的方法，包括以下步驟：
（1）將鐵尾礦、氫氧化鉀、氫氧化鈣混勻，之后在馬弗爐中煅燒，冷卻，磨細，得到活化鐵尾礦；
（2）將活化鐵尾礦、沼渣、羧甲基纖維素混合均勻，加水增濕，之后在滾筒造粒機中進行造粒，烘干得到鐵尾礦土壤調(diào)理劑。
優(yōu)選的，按照重量份數(shù)計，步驟（1）中各組分添加的量為：鐵尾礦40~70份、氫氧化鉀15~35份、氫氧化鈣15~25份，煅燒時馬弗爐中的溫度為200~400℃，煅燒時間為3~5小時。本步驟中氫氧化鉀和氫氧化鈣與鐵尾礦在馬弗爐中高溫煅燒是為了使鐵尾礦中不溶性的二氧化硅等反應(yīng)，生成水溶性或者枸溶性的硅酸鹽。同時氫氧化鉀和氫氧化鈣的加入，提高了制備的土壤調(diào)理劑中對植物生長和增產(chǎn)有益的K和Ca等元素，同時氫氧化鈣的加入，可節(jié)省氫氧化鉀的添加量，降低相應(yīng)的原料成本。
優(yōu)選的，按照重量份數(shù)計，步驟（2）中活化鐵尾礦、沼渣和羧甲基纖維素添加的質(zhì)量比為（70~90）：（10~20）：（2~8）。本步驟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，同時其是一種疏松多孔的物質(zhì)，有益于改善土壤環(huán)境，防止土壤板結(jié)。另外，由于沼渣的加入，會使最后造粒困難，羧甲基纖維素是一種天然可降解的增粘劑，其的加入可有效提高最后產(chǎn)品的造粒率。
優(yōu)選的，所述的沼渣粒度小于60目。實驗表明，沼渣粒度越細，最后產(chǎn)品的造粒率越高，但粒度越細，會導(dǎo)致粉碎成本大大增高，實驗結(jié)果顯示，當沼渣粒度小于60目，可具有很好的成球率。
優(yōu)選的，步驟（2）中滾筒造粒機中造粒后，粒度為5~10mm，烘干溫度為120℃。產(chǎn)品的粒度為5~10mm，首先是與現(xiàn)有常規(guī)肥料等粒徑相同，與市場接軌；其次是方便用戶的施用。
本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明制備方法便捷，原料來源廣泛，生產(chǎn)成本低，應(yīng)用范圍廣，有很大的工業(yè)化價值，符合循環(huán)經(jīng)濟的要求，能有效避免環(huán)境污染，并且對植物的生長及增產(chǎn)具有顯著的效果。
具體實施方式
下面將對本發(fā)明作進一步的說明：
實施例1：
（1）將60kg鐵尾礦、25kg氫氧化鉀、15kg氫氧化鈣混勻，之后在馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為300℃，冷卻，采用球磨機磨細，得到活化鐵尾礦；
（2）將活化鐵尾礦80kg、沼渣15kg、羧甲基纖維素5kg混合均勻，加水增濕，之后在滾筒造粒機中進行造粒，造粒的粒度為5~10mm，采用120℃烘干得到鐵尾礦土壤調(diào)理劑。
目前對于土壤調(diào)理劑暫無明確標準，根據(jù)目前本領(lǐng)域技術(shù)人員的經(jīng)驗，將土壤調(diào)理劑與相關(guān)肥料的標準進行比對。申請人將制備的土壤調(diào)理劑按照中華人民共和國化工行業(yè)標準HG 2557-94 鈣鎂磷肥標準相應(yīng)測試方法測量。本實施例所制備出的土壤調(diào)理劑，有效硅含量為22.32%，K2O為6.2%，CaO為15.32%，有機質(zhì)13.32%，pH=10.3，適用改良酸性土壤。
實施例2：
（1）將50kg鐵尾礦、20kg氫氧化鉀、20kg氫氧化鈣混勻，之后在馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為250℃，冷卻，采用球磨機磨細，得到活化鐵尾礦；
（2）將活化鐵尾礦70kg、沼渣10kg、羧甲基纖維素3kg混合均勻，加水增濕，之后在滾筒造粒機中進行造粒，造粒的粒度為5~10mm，采用120℃烘干得到鐵尾礦土壤調(diào)理劑。
制備的土壤調(diào)理劑按照中華人民共和國化工行業(yè)標準HG 2557-94 鈣鎂磷肥標準相應(yīng)測試方法測量。本實施例所得的土壤調(diào)理劑，有效硅含量為20.30%，K2O為4.3%，CaO為18.32%，有機質(zhì)13.02%，pH=9.4，適用改良酸性土壤。
實施例3：
（1）將70kg鐵尾礦、35kg氫氧化鉀、25kg氫氧化鈣混勻，之后在馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為400℃，冷卻，采用球磨機磨細，得到活化鐵尾礦；
（2）將活化鐵尾礦90kg、沼渣20kg、羧甲基纖維素7kg混合均勻，加水增濕，之后在滾筒造粒機中進行造粒，造粒的粒度為5~10mm，采用120℃烘干得到鐵尾礦土壤調(diào)理劑。
制備的土壤調(diào)理劑按照中華人民共和國化工行業(yè)標準HG 2557-94 鈣鎂磷肥標準相應(yīng)測試方法測量。本實施例所得的土壤調(diào)理劑，有效硅含量為15.5%，K2O為4.0%，CaO為13.32%，有機質(zhì)13.34%，pH=9.0，適用改良酸性土壤。
對比例：
（1）將60kg鐵尾礦、5kg氫氧化鉀、35kg氫氧化鈣混勻，之后在馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為300℃，冷卻，采用球磨機磨細，得到活化鐵尾礦；
（2）將活化鐵尾礦80kg、沼渣15kg、羧甲基纖維素5kg混合均勻，加水增濕，之后在滾筒造粒機中進行造粒，造粒的粒度為5~10mm，采用 120 ℃烘干得到鐵尾礦土壤調(diào)理劑。
制備的土壤調(diào)理劑按照中華人民共和國化工行業(yè)標準HG 2557-94 鈣鎂磷肥標準相應(yīng)測試方法測量。本實施例所得的土壤調(diào)理劑，有效硅含量為5.2%，K2O為0.05%，CaO為23.4%，有機質(zhì) 12.65 %，pH=8.4，可見鐵尾礦中硅、鉀等元素未得到充分的活化，釋放為可被植物有效利用的元素比例較實施例1、2和3大大降低。
最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。