本發明屬于肥料，具體是指一種煤矸石功能性肥料及其制備方法。

背景技術：

1、在當今農業生產和能源開采領域，面臨著諸多挑戰與機遇。一方面，隨著全球人口的增長和農業現代化的推進，對肥料的需求持續攀升，這促使人們不斷探索新的肥料資源以滿足日益增長的農業生產需求，同時追求更高效、環保且具有多種功能的肥料產品來提升土壤質量和農作物產量與品質。另一方面，煤炭作為主要的能源之一，在開采和洗選過程中產生了大量的煤矸石廢棄物。據統計，我國煤矸石的年排放量高達數億噸，且累積堆存量已超過數十億噸，這些煤矸石長期堆積占用了大量寶貴的土地資源，在一些地區甚至形成了嚴重的地質災害隱患，如滑坡、坍塌等。

2、更為嚴重的是，煤矸石中的有害物質如重金屬(汞、鎘、鉛等)和硫等，在自然環境下可能通過雨水淋溶、風化等作用釋放到土壤和水體中，對周邊生態環境造成嚴重污染，導致土壤肥力下降、水體富營養化等一系列環境問題，直接威脅到農業生產的可持續發展和生態平衡。然而，煤矸石并非完全無用之物，其實際上蘊含著硅、鈣、鎂、鐵、錳等多種對植物生長有益的微量元素，這些元素在土壤改良和作物營養供給方面具有潛在的巨大價值。但長期以來，由于缺乏有效的技術手段，煤矸石中的這些有益成分未能得到充分開發利用，其潛在價值一直被忽視。

3、目前現有的煤矸石處理技術存在諸多局限性。傳統的處理方法大多僅著眼于簡單的填埋或粗放式的堆積，未能從根本上解決煤矸石帶來的環境問題和資源浪費現象。部分研究雖嘗試對煤矸石進行資源化利用，但在技術工藝上存在諸多難題尚未攻克，例如在提取煤矸石中的有用元素時，往往采用復雜且高成本的化學浸出工藝，不僅能耗大、效率低，而且容易引發二次污染；在制備肥料方面，現有技術難以同時兼顧煤矸石中各元素的有效活化、有害元素的穩定化處理以及與其他營養元素的科學配伍，導致所制備的肥料產品要么肥效不佳，無法滿足作物生長需求，要么存在環境風險，難以在農業生產中大規模推廣應用。

4、因此，研發一種創新的、高效且環保的煤矸石資源化利用技術，將其轉化為具有多種功能的優質肥料，成為當前農業和能源領域亟待解決的關鍵問題，這對于實現資源的循環利用、環境保護以及農業的可持續發展具有極其重要的現實意義和社會價值。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種煤矸石功能性肥料及其制備方法，本發明有效地將煤矸石這一工業廢棄物轉化為有價值的農業肥料，實現了資源的循環利用，減少了對天然礦產資源的依賴，降低了肥料生產成本，同時解決了煤矸石的環境污染問題，具有顯著的環境和經濟效益；煤矸石中的硅、鈣、鎂、鐵、錳等微量元素以及添加的氮、磷、鉀等營養元素能夠全面補充土壤養分，調節土壤酸堿度，改善土壤的物理結構，增加土壤的通氣性、保水性和保肥性，促進土壤微生物的活動和繁殖，為作物生長創造良好的土壤環境，提高土壤的生產力和可持續利用能力；肥料中的多種營養元素相互配合，能夠滿足作物在不同生長階段對養分的需求，增強作物的光合作用，提高作物的抗逆性，促進作物的根系發育和植株生長，增加作物的產量和品質，具有良好的農業應用前景。

2、為了實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：一種煤矸石功能性肥料及其制備方法，所述功能性肥料包括如下重量份的組分：煤矸石煅燒活化物50-100份；含氮化合物10-60份；含磷化合物10-50份；含鉀化合物10-60份；螯合劑3-20份；有機輔料2-20份。

3、優選地，所述功能性肥料包括如下重量份的組分：煤矸石煅燒活化物70-90份；含氮化合物10-30份；含磷化合物15-20份；含鉀化合物15-30份；螯合劑4-8份；有機輔料3-9份。

4、優選地，所述含氮化合物由尿素和氯化銨中的一種或多種組成。

5、優選地，所述含磷化合物由磷酸鈣、磷酸二銨中的一種或多種組成。

6、優選地，所述含鉀化合物由氯化鉀、硫酸鉀中的一種或多種組成。

7、優選地，所述螯合劑由甘氨酸、蛋氨酸和草酸中的一種或多種組成。

8、優選地，所述有機輔料由腐殖酸、小麥秸稈和玉米秸稈中的一種或多種組成。

9、本發明還提供了一種煤矸石功能性肥料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

10、(1)原料預處理：選取合適的煤矸石原料，對其進行破碎、篩分處理，去除其中的大塊雜質和泥土等，使煤矸石的粒度均勻；

11、(2)煅燒活化：將預處理后的煤矸石放入回轉窯或其他合適的煅燒設備中進行煅燒，煅燒溫度控制在700-1000℃；

12、(3)營養元素調配：對煅燒后的煤矸石添加一定比例的含氮化合物、含磷化合物、含鉀化合物、螯合劑和有機輔料，并進行調配；

13、(4)成型加工：將調配好營養元素的物料進行造粒、干燥等成型加工處理，制成顆粒狀或粉狀的煤矸石功能性肥料產品。

14、采用上述結構本發明取得的有益效果如下：(1)本發明有效地將煤矸石這一工業廢棄物轉化為有價值的農業肥料，實現了資源的循環利用，減少了對天然礦產資源的依賴，降低了肥料生產成本，同時解決了煤矸石的環境污染問題，具有顯著的環境和經濟效益；(2)本發明使用煤矸石中的硅、鈣、鎂、鐵、錳等微量元素以及添加的氮、磷、鉀等營養元素能夠全面補充土壤養分，調節土壤酸堿度，改善土壤的物理結構，增加土壤的通氣性、保水性和保肥性，促進土壤微生物的活動和繁殖，為作物生長創造良好的土壤環境，提高土壤的生產力和可持續利用能力；(3)本發明制備的肥料多種營養元素相互配合，能夠滿足作物在不同生長階段對養分的需求，增強作物的光合作用，提高作物的抗逆性，促進作物的根系發育和植株生長，增加作物的產量和品質，具有良好的農業應用前景。

技術特征：

1.一種煤矸石功能性肥料，其特征在于：所述功能性肥料包括如下重量份的組分：煤矸石煅燒活化物50-100份；含氮化合物10-60份；含磷化合物10-50份；含鉀化合物10-60份；螯合劑3-20份；有機輔料2-20份。

2.根據權利要求1所述的一種煤矸石功能性肥料，其特征在于：所述功能性肥料包括如下重量份的組分：煤矸石煅燒活化物70-90份；含氮化合物10-30份；含磷化合物15-20份；含鉀化合物15-30份；螯合劑4-8份；有機輔料3-9份。

3.根據權利要求2所述的一種煤矸石功能性肥料，其特征在于：所述含氮化合物由尿素和氯化銨中的一種或多種組成。

4.根據權利要求3所述的一種煤矸石功能性肥料，其特征在于：所述含磷化合物由磷酸鈣、磷酸二銨中的一種或多種組成。

5.根據權利要求4所述的一種煤矸石功能性肥料，其特征在于：所述含鉀化合物由氯化鉀、硫酸鉀中的一種或多種組成。

6.根據權利要求5所述的一種煤矸石功能性肥料，其特征在于：所述螯合劑由甘氨酸、蛋氨酸和草酸中的一種或多種組成。

7.根據權利要求6所述的一種煤矸石功能性肥料，其特征在于：所述有機輔料由腐殖酸、小麥秸稈和玉米秸稈中的一種或多種組成。

8.一種根據權利要求7所述的煤矸石功能性肥料的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括如下步驟：

技術總結
本發明公開了一種煤矸石功能性肥料及其制備方法；本發明屬于肥料技術領域，本發明有效地將煤矸石這一工業廢棄物轉化為有價值的農業肥料，實現了資源的循環利用，減少了對天然礦產資源的依賴，降低了肥料生產成本，同時解決了煤矸石的環境污染問題，具有顯著的環境和經濟效益；煤矸石中的硅、鈣、鎂、鐵、錳等微量元素以及添加的氮、磷、鉀等營養元素能夠全面補充土壤養分，調節土壤酸堿度，改善土壤的物理結構，增加土壤的通氣性、保水性和保肥性，促進土壤微生物的活動和繁殖，為作物生長創造良好的土壤環境，提高土壤的生產力和可持續利用能力；肥料中的多種營養元素相互配合，能夠滿足作物在不同生長階段對養分的需求，增強作物的光合作用，提高作物的抗逆性，促進作物的根系發育和植株生長，增加作物的產量和品質，具有良好的農業應用前景。

技術研發人員：王永勝,王子豪,王再譽
受保護的技術使用者：王永勝
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24