[发明专利]一种煤矸石栽培基质的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对煤炭开采和加工过程中废弃的岩石煤矸石加以利用的方法，尤其涉及一种煤矸石栽培基质的制作方法。

背景技术

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al₂O₃、SiO₂，另外还含有数量不等的Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O、P₂O₅、SO₃和微量稀有元素(镓、钒、钛、钴)。

从煤炭开采来看，我国每年生产1亿吨煤炭，排放矸石1400万吨左右；从煤炭洗选加工来看，每洗选1亿吨炼焦煤排放矸石量2000万吨，每洗1亿吨动力煤，排放矸石量1500万吨。2005年，国内各类煤矿生产煤炭1045亿吨，洗煤385亿吨，排放矸石量19-20亿吨。因而，全国国有煤矿现有矸石山1500余座，堆积量30亿吨以上(占中国工业固体废物排放总量的40％以上)。煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，影响生态环境，矸石淋溶水将污染周围土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境，影响矿区居民的身体健康。

随着国家环保执法力度的不断加大，人们对环境质量要求的提高，解决煤矸石污染环境问题显得越来越突出。并且煤矸石中含有大量有机质、植物生长所需的B、Zn、Cu、Mo、Mn等微量元素，是理想的土壤基质，如何加以利用，变废为宝是当前研究的热门课题。

目前国内外已经开展了关于使用煤矸石充填复垦和改善煤矸石山的生态环境的研究。

《粉煤灰和煤矸石充填复垦基础研究》(《现代农业科技》2009年第20期，李雪，中国矿业大学环境与测绘学院)公开了一种使用煤矸石充填复垦的方法。使用该方法复垦后的土壤PH很高，重金属污染较为严重，不适合大部分作物生长。

专利201110001682.4公开了一种砂岩岩石边坡绿化基质的制备方法。该方法改善了土壤的理化特性，促进植被恢复，然而使用该方法改善土壤需要用到精确数量的胶胨芽孢杆菌、沙角衣藻、小球藻、巨大芽孢杆菌、秸秆、畜禽粪便、饼肥、聚丙烯酰胺、水泥、氮肥、磷肥、钾肥、锌肥、铁肥、硼肥、锰肥、钼肥和铜肥等物质，制备工艺复杂，成本高。

专利200710063475.5公开了一种自燃煤矸石山的绿化方法。该方法主要通过在煤矸石山上覆盖惰性材料和厚度近半米的土壤层实现绿化所需的土壤基质，并没有真正利用煤矸石含有大量有机质和微量元素的特点，也没有对煤矸石进行改良，而仅仅是一种煤矸石山的装饰方法。

山西除了煤炭工业全国领先之外，酿醋产业也非常发达，酿醋的废渣醋糟一直难以得到很好利用，使用醋糟进行土壤改良尚未见报道。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，充分利用煤矸石含有大量有机质和微量元素的特点，借助醋糟进行土壤改良，变废为宝，本发明提供一种煤矸石栽培基质的制作方法。

本发明提供的煤矸石栽培基质的制作方法包括以下步骤：a)将煤矸石粉碎为粒径为1-5cm的颗粒；b)在粉碎后的煤矸石中加入醋糟、煤矸石腐植酸和高分子吸水材料形成混合物，其中煤矸石、醋糟和煤矸石腐植酸的质量分数分别为80-85∶10-15∶5∶0.01-0.1；c)将步骤b)制得的混合物铺在土壤上，其中混合物层的厚度为5-20cm，土壤层的厚度为5-10cm；在步骤c)得到的基质上种植耐盐碱植物2-3年最终得到煤矸石栽培基质。

所述土壤可以选择北方的褐土，该褐土中腐殖质的重量百分含量为30％-50％。

所述腐殖质以北方针叶林的落叶为主要成分分解而成。

所述耐盐碱植物可以选择苜蓿，种植时将草籽播洒在所述土壤层中。

所述耐盐碱植物可以选择杠柳、柠条或沙棘，种植时将生长两年的灌木移植到基质中。

所述耐盐碱植物可以选择紫穗槐、油松或侧柏，种植时将生长两年的高等植物移植到基质中。

所述煤矸石、醋糟、煤矸石腐植酸和高分子吸水材料组成的混合物中，各物质的质量分数优选分别为83∶12∶5∶0.05。

具体实施方式