一種礦物型多孔吸附礦基生物炭及其制備方法和應用技術

本發明專利技術提供一種礦物型多孔吸附礦基生物炭及其制備方法和應用，屬于現代農用新材料技術領域。本發明專利技術通過將非金屬尾礦、作物秸稈、釀造糟渣和碳酸鈣為原料制得礦物型多孔吸附礦基生物炭；該礦物型多孔吸附礦基生物炭具有吸水、保水的作用，同時能夠吸附氨氮、全磷等養分，具備吸附和鈍化重金屬的作用，特別對鎘具有非常強大的吸附作用，因此本發明專利技術能夠改善土壤物理、生物學和養分性狀且有效修復酸化土壤。壤。壤。

【技術實現步驟摘要】
一種礦物型多孔吸附礦基生物炭及其制備方法和應用


[0001]本專利技術涉及一種礦物型多孔吸附礦基生物炭及其制備方法和應用，屬于現代農用新材料


技術介紹

[0002]由于我國土壤肥力低，農民為了確保高產而過量施用化學氮肥，造成氮肥供應與作物需求嚴重不同步。長期不合理過量使用化肥，造成土壤結構變差、土壤板結、地力下降、農作物減產，農產品硝酸鹽含量過高、重金屬含量超標。大量和過量的氮肥和重金屬流失于環境中，污染土壤、水體、空氣，威脅人類的食物安全和健康。
[0003]由于追求產量，連作和過量施用化肥導致土壤酸化嚴重、土壤生物活性下降、土壤養分轉化很慢，很多露地土壤已經成為或正在變成“僵土、死土”。
[0004]礦基生物炭是可以有效修復酸化土壤的產品，目前在研究和應用層面均取得較好的效果，顯示巨大的市場前景，但綜觀已有的應用于酸化土壤的調理劑產品，絕大部分是由化學物質復配或混合而成，少部分產品增加了有機肥或者有機物料成分；這些由化學原料制成的土壤調理劑，主要是通過直接中和土壤酸度而達到提高土壤pH的效果，對土壤物理、生物學和養分性狀的改善效果甚微，因此對酸化土壤修復的持效性不好。

技術實現思路

[0005]針對上述問題，本專利技術提出了一種礦物型多孔吸附礦基生物炭及其制備方法和應用，能夠改善土壤物理、生物學和養分性狀且有效修復酸化土壤。
[0006]本專利技術具體的技術方案如下：一種礦物型多孔吸附礦基生物炭，其組成成分按質量份數包括：非金屬尾礦
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90份，作物秸稈
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20份，釀造糟渣
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25份，碳酸鈣
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20份。
[0007]進一步地，所述非金屬尾礦為凹凸棒土尾礦、蒙脫石尾礦、硅藻泥尾礦中的一種或多種的組合。
[0008]進一步地，所述作物秸稈為水稻秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈中的一種或多種的組合。
[0009]進一步地，所述釀造糟渣為米醋醋糟、五谷雜糧醋醋糟、白酒酒糟、黃酒酒糟、啤酒酒糟中的一種或多種的組合。
[0010]本專利技術還提供一種礦物型多孔吸附礦基生物炭的制備方法，包括以下步驟：1）將非金屬尾礦、作物秸稈和釀造糟渣進行預處理；2）將處理后的非金屬尾礦、作物秸稈、釀造糟渣與碳酸鈣按設定的質量份數投入混合炭化箱中；充分攪拌后進行造粒得到初級顆粒；
3）將初級顆粒經過轉窯115℃～200℃烘干后得到半成品；4）將烘干好的半成品經過轉窯的300℃～650℃低溫裂解，然后進行陶化和碳化；5）經過水冷，使物料溫度降至45℃以下得到成品顆粒。
[0011]進一步地，步驟1）中，所述預處理是將非金屬尾礦經過雷蒙機球磨至200目，將作物秸稈和釀造糟渣烘干至水分小于10%，經過雷蒙機球磨至200目。
[0012]進一步地，步驟3）中，所述烘干時間為1.5h。
[0013]進一步地，步驟4）中，所述陶化和碳化時間為2h。
[0014]進一步地，步驟5）中，將所述成本顆粒進行篩分，按照不同粒徑分別包裝。
[0015]本專利技術還提供一種上述的礦物型多孔吸附礦基生物炭在制備土壤調理劑中的應用。
[0016]本專利技術的有益效果為：1.碳酸鈣為產品生產原料的活化劑，在高溫過程中會產生大量的二氧化碳氣體，這樣對產品的比表面積有增大的效果。
[0017]2.農作物秸稈和釀造糟渣在低溫裂解過程會形成生物炭，同時對凹凸棒土等非金屬礦多孔材料會打開孔隙和調整孔隙結構、擴大孔隙，形成有效孔隙。
[0018]3.生物炭和非金屬礦都是多孔材料，但二者結合后，發揮了各自的優勢，也彌補各自的不足，起到了相互促進作用，生物炭在降解COD和磷能力強于非金屬礦，但非金屬礦在吸附氨氮能力強于生物炭，同時生物炭也能為農作物提供碳元素。
[0019]4.在生產過程中，非金屬礦負載在農作物秸稈和釀造糟渣表層，更加有利于炭化，同時吸附裂解過程中形成的焦油和尾氣，實現了生產和環保治理同步，減少了建設投資成本和環境治理成本，同時產品吸附回收的焦油在產品后續陶化工程中作為能源又被利用，還降低了成本，同時尾氣的回收又對溫室氣體的排放起到了降解作用。
[0020]5.本專利技術具有吸水、保水的作用，同時能夠吸附氨氮、全磷等養分，具備吸附和鈍化重金屬的作用，特別對鎘具有非常強大的吸附作用，因此本專利技術能夠改善土壤物理、生物學和養分性狀且有效修復酸化土壤。
附圖說明
[0021]圖1是本專利技術實施例1制備的礦物型多孔吸附礦基生物炭的CT掃描圖；圖2是本專利技術實施例1制備的礦物型多孔吸附礦基生物炭的SEM圖。
具體實施方式
[0022]為使本專利技術的技術方案更加清晰明確，下面結合附圖對本專利技術進行進一步描述，任何對本專利技術技術方案的技術特征進行等價替換和常規推理得出的方案均落入本專利技術保護范圍。
[0023]實施例1一種礦物型多孔吸附礦基生物炭的制備方法，包括以下步驟：1）將凹凸棒土尾礦（凹凸棒土含量30%左右）經過雷蒙機球磨至200目；2）將玉米秸稈粉碎20目風干到水分20%，米醋醋糟經過布帶壓濾到水分60%，再經過離心分離到水分20%，然后通過雷蒙機球磨至200目；
3）加入碳酸鈣；4）將以上物質分別按照凹凸棒土90份、玉米秸稈5份、米醋醋糟5份、碳酸鈣20份的配比充分攪拌，然后進行造粒得到初級顆粒；5）將初級顆粒經過115℃轉窯高溫烘干后得到半成品，烘干時間1.5h；6）將烘干好的半成品經過300℃的轉窯低溫裂解，陶化和碳化，陶化和碳化時間為2h；7）經過水冷，使物料溫度降至45℃以下得到成品顆粒，該礦物型多孔吸附礦基生物炭的CT掃描圖如圖1所示，SEM圖如圖2所示，從圖2可以看出制備的生物炭具有多孔隙結構，非金屬礦負載在生物炭上；8）對成品按照顆粒粒徑進行篩分，按照不同粒徑分別包裝。
[0024]實施例2一種礦物型多孔吸附礦基生物炭的制備方法，包括以下步驟：1）將綠蒙石尾礦（綠蒙石含量30%左右）經過雷蒙機球磨至200目；2）將水稻秸稈粉碎20目風干到水分20%，白酒酒糟經過布帶壓濾到水分60%，再經過離心分離到水分20%，然后經過雷蒙機球磨至200目；3）加入碳酸鈣；4）將以上物質分別按照綠蒙石55份、水稻秸稈20份、白酒酒糟25份、碳酸鈣10份的配比充分攪拌，然后進行造粒得到初級顆粒；5）將初級顆粒經過200℃轉窯高溫烘干后得到半成品，烘干時間1.5h；6）將烘干好的半成品經過650℃的轉窯低溫裂解，陶化和碳化，陶化和碳化時間為2h；7）經過水冷，使物料溫度降至45℃以下得到成品顆粒；8）對成品按照顆粒粒徑進行篩分，按照不同粒徑分別包裝。
[0025]實施例3一種礦物型多孔吸附礦基生物炭的制備方法，包括以下步驟：1）將硅藻泥尾礦（硅藻泥含量30%左右）經過雷蒙機球磨至200目；2）將小麥秸稈粉碎20目風干到水分20%，本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種礦物型多孔吸附礦基生物炭，其特征在于，其組成成分按質量份數包括：非金屬尾礦
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55
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90份，作物秸稈
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20份，釀造糟渣
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25份，碳酸鈣
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20份。2.根據權利要求1所述的一種礦物型多孔吸附礦基生物炭，其特在于，所述非金屬尾礦為凹凸棒土尾礦、蒙脫石尾礦、硅藻泥尾礦中的一種或多種的組合。3.根據權利要求1所述的一種礦物型多孔吸附礦基生物炭，其特征在于，所述作物秸稈為水稻秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈中的一種或多種的組合。4.根據權利要求1所述的一種礦物型多孔吸附礦基生物炭，其特在于，所述釀造糟渣為米醋醋糟、五谷雜糧醋醋糟、白酒酒糟、黃酒酒糟、啤酒酒糟中的一種或多種的組合。5.根據權利要求1
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4中任意一項所述的礦物型多孔吸附礦基生物炭的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：1）將非金屬尾礦、作物秸稈和釀...

【專利技術屬性】
技術研發人員：沙愛國，王秋園，沙沁，
申請(專利權)人：江蘇愛園健康科技有限公司，
類型：發明
國別省市：