[發明專利]礦區土地專用肥料的制備方法

在審

• 申請號: 201711162533.X
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107778087A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 馮蒙蒙
• 申請（專利權）人: 馮蒙蒙
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/04;C05G5/00;C05F17/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)41120
• 代理人: 魏亞珂

技術領域

本發明涉及土壤肥料技術領域，具體涉及一種礦區土地專用肥料的制備方法。

背景技術

礦區是以采礦、加工為主導產業發展起來并走上工業化道路的一類社區。受生產建設擾動影響，礦區原有生態系統被破壞，由于礦區生態的脆弱性、敏感性以及功能不全的特點，礦區生態已經無法通過自身的自凈能力完成對采礦排出的廢物進行凈化分解，長期的生產活動造成生物群落的演替極度緩慢。礦區土地存在肥力降低、熟化程度下降和可耕性不良的缺陷，要想完成礦區的生態重建，需依靠人類的環境保護和生態修復等措施，進而改善土壤質地。

發明內容

本發明的目的是提供一種礦區土地專用肥料的制備方法，利用多種原料的相互作用，增強土壤的改良效果，減少礦區廢棄物等對土壤的破壞。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案為：礦區土地專用肥料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、取花生殼置于粉碎機中進行粉碎，然后過80目篩得花生殼粉，在花生殼粉中加入質量分數為0.6%的纖維素酶溶液，在溫度為26~32℃的罐體中超聲波震蕩處理60~90min，靜置0.5h，備用；其中，所加果膠酶溶液的體積與花生殼粉重量的比例為0.6mL：1g，超聲波的頻率為16~20KHz；

步驟二、取花生粕置于粉碎機中進行粉碎，然后過100目篩，將粉碎后的花生粕中添加花生粕2~3倍的水，并加入糖化酶，在溫度為42~55℃的罐體中恒溫加熱40~45min，冷卻待用；通過噴霧干燥法，將花生粕和步驟一制得的花生殼粉按照1：1的重量比對流噴霧，制得花生殼粉包覆花生粕的微粒，備用；其中，每克花生粕料中添加180U糖化酶；

步驟三、取牛糞在32~40℃的溫度下烘干后，置于粉碎機中進行粉碎，然后過40目篩，在200~350℃的真空管式爐中熱解35~60min，制得牛糞生物炭，備用；

步驟四、取玉米秸稈置于粉碎機中進行粉碎，然后過40目篩得玉米秸稈粉，添加其3倍重量的氯化鋅溶液，浸泡8~10h后，將玉米秸稈粉移至炭化爐中，于35~40℃溫度下密閉炭化，每間隔30min將玉米秸稈粉降溫2%并翻攪一次，炭化時間為2.5~3h，取出玉米秸稈粉，烘干后制得玉米秸稈生物炭，備用；

步驟五、取膨潤土粉碎至120目，將其浸于Ph=0.1的磷酸溶液中浸泡1~2h后，抽濾去液，并用蒸餾水將濾液洗至中性，于140~150℃下干燥，制得改性膨潤土，備用；

步驟六、按照5：1：4的重量比，依次稱取風化煤、煤矸石和粉煤灰，然后稱取重量依次為風化煤、煤矸石和粉煤灰總重量40~55%步驟二制得的微粒、15~22%步驟三制得的牛糞生物炭、15~22%步驟四制得的玉米秸稈生物炭、7~9%步驟五制得的改性膨潤土以及1~12%的粘結劑，將風化煤、煤矸石、粉煤灰和微粒混合后，在20~40℃下好氧發酵5~8h后，加入牛糞生物炭和玉米秸稈生物炭，在60~80℃下好氧發酵20~24h后，加入粘結劑，混合均勻后造粒，制得預聚體；將改性膨潤土與溫度為60~80℃的氮氣混合，在1.5~3.5MPa的壓力下將改性膨潤土噴涂到預聚體上，制得粒度為1~2mm的肥料。

本發明中，步驟二中所采用的花生粕為壓榨法提煉花生油后得到的花生粕。

進一步的，步驟三中，真空管式爐中為氮氣氣氛。

進一步的，步驟四中所采用的氯化鋅溶液的相對密度為1.46。

本發明利用改性膨潤土與氣體的高速混合氣流，經加速后與預聚體相碰撞，改性膨潤土產生劇烈的變形而包裹在預聚體表面形成涂層，在施肥時，能夠降低土壤容重；本發明僅對壓縮氣體氮氣進行預熱，避免高溫對改性膨潤土性能的影響。

本發明步驟四制得的玉米秸稈生物炭，在施肥時能夠中和礦區土壤酸度，且玉米秸稈生物炭可以抑制礦區土壤中氮的礦化。

有益效果：1、本發明的肥料利用牛糞生物炭和玉米秸稈生物炭與發酵后的風化煤、煤矸石、粉煤灰和微粒混合，在經過發酵后，生物炭能夠與前述原料形成團聚體，在對礦區土壤施肥時，能夠增加土壤孔隙度和通氣性，改善土壤質量，由于生物炭表面具有孔隙，原料與生物炭結合后，生物炭表面形成微生物可棲息生活的環境，從而增加了礦區土壤中微生物的數量；同時，生物炭表面含有酸堿含氧官能團，能夠與礦區土壤中的重金屬發生反應而降低毒性。

2、本發明利用花生殼粉包覆花生粕制成微粒，微粒對礦區作物的生長作用表現在，微粒能夠改善礦區貧瘠或退化的土壤，生物炭配合微粒的協同作用，能夠改善作物多氮和磷的吸收，其中，生物炭是針對礦區土壤進行改良，可以延長肥料養分的釋放期，微粒可以彌補生物炭養分不足的缺陷。