[发明专利]基于高硫煤矸石的盐碱地生物改良肥及其制备

说明书

技术领域

本发明涉及一种盐碱地生物改良肥，特别是涉及一种适合于我国内陆盐碱地使用的专用生物改良肥，以及该生物改良肥的制备方法。

背景技术

煤矸石是煤炭生产和清选过程中产生的固体废弃物，其主要成分是SiO₂和Al₂O₃，另外还含有数量不等的Fe₂O₃、CaO、MgO、K₂O、P₂O₅、SO₃及Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素，同时含有一定量的腐植酸。煤矸石的排放量相当于煤炭产量的10%左右，我国每年排放出近1亿吨煤矸石，目前已累计堆存30多亿吨，占地约1.2万公顷，是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一。煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，而且有可能污染土壤和地下水，同时自燃后排放出大量二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体，产生严重的环境问题，亟待治理。

高硫煤矸石是高含硫量煤矿在生产和清选过程中产生的矸石，因其含有的硫元素在2%以上，自燃风险较大，而且自燃后释放出大量的二氧化硫，污染极其严重。

目前我国高硫煤矸石主要用于发电、生产建筑材料、回收生产硫酸等。由于煤矸石中碳含量较高，生产硫酸的效益较低。而生产矸石砖时，又因泛霜及生产过程中产生酸雾腐蚀设备等原因也很难被利用。

煤矸石内含有植物生长所必需的氮、磷、钾、钙、镁、硫、硅、铁、锰、铜、锌等营养元素，而且含有大量腐植酸，是土壤改良的理想材料。但高硫煤矸石目前在农业上的应用较少，效果也不十分明显。

我国共有盐碱地9913万公顷，其中内陆型盐碱地面积最大，约占全国盐碱地的69%。内陆盐碱地具有土壤碱性强、代换性钠离子含量高、土壤物理性状差、土壤养分有效性低、肥力低等特征，改良盐碱地对保障粮食安全和生态安全具有重要意义。

目前改良盐碱地常用的技术措施有水利工程措施、生物措施、农艺措施和化学改良措施。其中化学改良措施在内陆盐碱地改良中具有重要作用，脱硫石膏、磷石膏、风化煤、有机粪肥、糠醛渣、有机酸、硫磺、硫酸亚铁、硫酸铝等物料是较为常用的化学改良材料。

CN 102219614B“一种盐碱地专用生物改良肥及其制备方法”公开了一种盐碱地专用生物改良肥，以草炭、松针、牛粪、生物肥（诺沃肥）、磷肥、氮肥和脱硫渣或硫磺为原料，主要考虑了生物肥、有机肥和化肥的配合。CN 103553808A“一种腐植酸盐碱地改良剂及其制备方法”公开了一种以低阶煤为主要制备的腐植酸盐碱地改良剂，主要成分包括低阶煤、尿素、磷矿粉、黄腐酸等，采用烘干造粒的方法生产，作用效果并不显著。

煤矸石作为堆放量较大的一种工业固体废弃物，在盐碱地改良中有所应用。如《盐碱地土壤改良试验研究—以粉煤灰和煤矸石改良盐碱土为例》（《河南师范大学学报（自然科学版）2011年第39卷第4期，赵旭，彭培好，李景吉，成都理工大学）公开了使用粉煤灰和煤矸石改良银川盐渍土的效果，认为粉煤灰和煤矸石对盐碱地改良均有一定效果，但煤矸石的效果差于粉煤灰，其原因在于煤矸石未做任何活化处理而直接施入土壤中。《利用巨大芽孢杆菌制备高硫煤矸石肥料》（《环境工程学报》2015年第2期，袁向芬，谢承卫，贵州大学）公开了一种利用巨大芽孢杆菌将高硫煤矸石制备成肥料的方法，通过微生物培养使各种营养元素有效性提高，但使用的菌剂为单一菌剂，也没有添加其他有机物和化学肥料，作用较为有限。CN 1740122A“一种以煤矸石为基质的复合微生物肥料及其生产方法”公开了一种利用煤矸石为基质的复合微生物肥料，是以煤矸石为基质和载体，添加一定量的鸡粪等有机肥和化肥，同时接入微生物菌剂生产复合微生物肥料。该专利将煤矸石作为微生物载体，同时添加了有机肥和化肥，实现了有机、无机、生物的结合，但所用煤矸石没有经过超声波处理和微生物活化处理，而且主要用于普通农田上，没有考虑盐碱地的特征。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于高硫煤矸石的盐碱地生物改良肥，为高硫煤矸石寻求一种新的资源利用方式，同时为内陆盐碱地改良提供新的化学改良材料。

提供一种上述盐碱地生物改良肥的制备方法，是本发明的另一发明目的。