利用硅酸钙板废弃物制备的土壤改良剂及其制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010197639.9 (22)申请日 2020.03.19 (71)申请人 武汉理工大学 地址 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路 122号 (72)发明人 任子杰王康高惠民 (74)专利代理机构 武汉智嘉联合知识产权代理 事务所(普通合伙) 42231 代理人 赵泽夏 (51)Int.Cl. C09K 17/06(2006.01) C09K 107/00(2006.01) (54)发明名称 一种利用硅酸钙板废弃物制备的土壤改良 剂及其制备方法 (57)摘要 本发明公。

2、开了一种利用硅酸钙板废弃物制 备的土壤改良剂， 包括如下重量份的组分： 硅酸 钙板颗粒550份， 陶粒5095份， 所述陶粒由如 下重量份的组分制备得到： 硅酸钙板粉末7090 份和粘结剂1030份； 其中所述硅酸钙板颗粒的 粒径大于100目小于20目， 所述硅酸钙板粉末的 粒径小于100目。 本发明中提供的土壤改良剂以 硅酸钙板为主要原料， 硅酸钙板具有吸附性强、 比重低和孔隙多的特点， 其可以吸附土壤中植被 所需的有用元素和水分， 防止有用元素和水分的 流失， 提高土壤保肥能力和持水能力。 本发明还 提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备土壤改良 剂的方法。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页。

3、 CN 111303887 A 2020.06.19 CN 111303887 A 1.一种利用硅酸钙板废弃物制备的土壤改良剂， 其特征在于， 包括如下重量份的组分： 硅酸钙板颗粒550份， 陶粒5095份， 所述陶粒由如下重量份的组分制备得到： 硅酸钙板 粉末7090份和粘结剂1030份； 其中所述硅酸钙板颗粒的粒径大于100目小于20目， 所述 硅酸钙板粉末的粒径小于100目。 2.根据权利要求1所述的土壤改良剂， 其特征在于， 所述硅酸钙板包括采用硅质物料、 钙质物料和助剂基于氧化硅和氧化钙反应原理， 通过蒸压法生产得到的硅酸钙板； 所述硅 质物料包括粉石英、 硅藻土、 粉煤灰、 珍珠岩。

4、和蛋白土中的一种或几种； 所述钙质物料包括 石灰和/或电石泥； 所述助剂包括植物纸浆、 石棉、 硅灰石、 玻璃纤维和矿物纤维中的一种或 几种。 3.根据权利要求1所述的土壤改良剂， 其特征在于， 所述硅酸钙板粉末包括硅酸钙板残 次品破碎后产生的小于100目的物料和硅酸钙板生产过程中产生的粒径小于100目的抛光 粉。 4.根据权利要求1所述的土壤改良剂， 其特征在于， 所述粘结剂为海泡石和/或凹凸棒 土。 5.一种利用硅酸钙板废弃物制备土壤改良剂的方法， 其特征在于， 包括如下步骤： S1、 将硅酸钙板残次品粉碎至20目以下， 依次过20目筛和100目筛， 收集粒径大于100目 小于20目的物料。

5、， 得到硅酸钙板颗粒， 收集粒径小于100目粉末和硅酸钙板抛光粉混合， 得 到硅酸钙板粉末， 所述硅酸钙板抛光粉的粒径小于100目； S2、 将所述硅酸钙板粉末与粘结剂按硅酸钙板粉末7090份、 粘结剂1030份混合均 匀， 并将得到的混合物的含水量调至50250， 随后进行造粒， 对造粒后得到的颗粒进行 干燥处理， 干燥至含水量为712， 得到陶粒； S3、 将所述陶粒和硅酸钙板颗粒按陶粒5095份、 硅酸钙板颗粒550份混合均匀， 得 到土壤改良剂。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111303887 A 2 一种利用硅酸钙板废弃物制备的土壤改良剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明。

6、属于废弃材料再利用技术领域， 具体涉及一种利用硅酸钙板废弃物制备的 土壤改良剂及其制备方法。 背景技术 0002 硅酸钙板是以硅质原料(粉煤灰、 硅藻土、 粉石英)和钙质原料(石灰、 电石泥等)为 原料， 通过添加增强纤维(如石棉、 玻璃纤维等)， 经过制浆、 成型、 预养护、 蒸压养护、 烘干、 切割、 砂光等工序制成的板材。 硅酸钙板具有高强度、 隔热、 防火、 防潮、 不易变形、 寿命长、 无有毒有害化学成分等特点， 适用于墙体、 吊顶、 地板、 家具、 道路隔声、 吸声屏障、 船舶隔舱 和风道等工业用板及吸声墙、 吸声顶棚、 浇筑墙体、 复合墙板的面板等领域。 0003 随着建筑工业化。

7、和住宅产业化进程的加快， 根据国家节能减排以及绿色环保的政 策要求， 硅酸钙板作为新型墙体材料的大量应用将成为趋势。 硅酸钙板在大量生产的同时， 会产生大量的废弃物， 如硅酸钙板的残次品、 抛光粉以及边角料等。 若硅酸钙板废弃物得不 到妥善的处理， 会污染环境， 而单独处理这些废弃物成本较高， 如何有效处理硅酸钙板废弃 物， 是目前亟需解决的问题。 0004 我国作为农业大国， 土地资源不容乐观， 一方面城镇化的发展占用了大量的优良 耕地， 另一方面水土流失不断加剧造成土地退化而不再适合农作物生长， 再加上人们不合 理的耕作、 连作以及过度使用化肥、 农药， 造成土壤退化日益严重， 土壤肥力下。

8、降， 生产力降 低。 土壤问题的日益严峻促使了土壤改良剂的发展， 土壤改良剂的使用对土壤改良有了显 著的效果， 但由于目前大部分土壤改良剂成本高、 用量大、 作用单一， 无法大面积推广， 因 此， 研发低成本、 作用多的土壤改良剂意义重大。 发明内容 0005 本发明的目的在于克服上述技术不足， 提出一种利用硅酸钙板废弃物制备的土壤 改良剂， 该土壤改良剂有效的利用了废弃的硅酸钙板， 制得的土壤改良剂能提高土壤保肥、 保水能力和增强土壤透气性， 而且无有毒有害化学成分。 本发明另一方面的目的在于， 提出 利用硅酸钙板废弃物制备土壤改良剂的方法。 0006 为达到上述技术目的， 本发明的技术方案。

9、提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备的 土壤改良剂， 包括如下重量份的组分： 硅酸钙板颗粒550份， 陶粒5095份， 所述陶粒由如 下重量份的组分制备得到： 硅酸钙板粉末7090份和粘结剂1030份； 其中所述硅酸钙板 颗粒的粒径大于100目小于20目， 所述硅酸钙板粉末的粒径小于100目。 0007 本发明的技术方案还提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备土壤改良剂的方法， 包 括如下步骤： 0008 S1、 将硅酸钙板残次品粉碎至20目以下， 依次过20目筛和100目筛， 收集粒径大于 100目小于20目的物料， 得到硅酸钙板颗粒， 收集粒径小于100目粉末和硅酸钙板抛光粉混 合， 得到硅酸钙板粉。

10、末， 所述硅酸钙板抛光粉的粒径小于100目； 说明书 1/5 页 3 CN 111303887 A 3 0009 S2、 将所述硅酸钙板粉末与粘结剂按硅酸钙板粉末7090份、 粘结剂1030份混 合均匀， 并将得到的混合物的含水量调至50250， 随后进行造粒， 对造粒后得到的颗粒 进行干燥处理， 干燥至含水量为712， 得到陶粒； 0010 S3、 将所述陶粒和硅酸钙板颗粒按陶粒5095份、 硅酸钙板颗粒550份混合均 匀， 得到土壤改良剂。 0011 与现有技术相比， 本发明的有益效果包括： 0012 1、 本发明中提供的土壤改良剂以废弃硅酸钙板为主要原料， 硅酸钙板具有吸附性 强、 比重。

11、低和孔隙多的特点， 其可以吸附土壤中植被所需的有用元素和水分， 防止有用元素 和水分的流失， 提高土壤保肥能力和持水能力； 0013 2、 本发明中提供的土壤改良剂中硅酸钙板颗粒的粒径大于100目小于20目， 陶粒 中硅酸钙板粉末的粒径小于100目， 通过两种不同粒度的硅酸钙板配合使用， 得到的土壤改 良剂具有一定的粒度分布， 粒度较大的颗粒能使土壤更加疏松， 增加土壤的透气性， 防止土 壤板结， 粒度较小的颗粒比表面积较大， 能与土壤充分接触； 0014 3、 本发明提供的利用硅酸钙板制备土壤改良剂的制备方法， 以废弃的硅酸钙板为 原料， 原料成本低廉且有效的利用了废弃的硅酸钙板， 该制备方。

12、法简单， 适宜于工业化大批 量生产。 附图说明 0015 图1为制备本发明土壤改良剂的工艺流程图。 具体实施方式 0016 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并 不用于限定本发明。 0017 本发明的实施例提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备的土壤改良剂， 包括如下重 量份的组分： 0018 硅酸钙板颗粒550份， 陶粒5095份， 所述陶粒由如下重量份的组分制备得到： 硅酸钙板粉末7090份和粘结剂1030份； 其中硅酸钙板颗粒的粒径大于100目小于20目， 硅酸钙板。

13、粉末的粒径小于100目。 0019 在本发明的一些优选实施方式中， 硅酸钙板包括采用硅质物料、 钙质物料和助剂 基于氧化硅和氧化钙反应原理， 通过蒸压法生产得到的硅酸钙板； 其中， 硅质物料包括粉石 英、 硅藻土、 粉煤灰、 珍珠岩和蛋白土中的一种或几种； 钙质物料包括石灰和/或电石泥； 助 剂包括植物纸浆、 石棉、 硅灰石、 玻璃纤维和矿物纤维中的一种或几种。 0020 在本发明的一些优选实施方式中， 硅酸钙板粉末包括硅酸钙板残次品破碎后产生 的小于100目的物料和硅酸钙板生产过程中产生的粒径小于100目的抛光粉。 0021 在本发明的一些优选实施方式中， 粘结剂为海泡石和/或凹凸棒土。 通。

14、过优化粘结 剂的种类， 选用天然矿物质作为粘结剂， 将硅酸钙板粉末粘结在一起， 制成陶粒方便运输和 播撒， 遇水或遇潮可以很好的解散， 不会对土壤造成危害。 0022 本发明的实施例还提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备土壤改良剂的方法， 包括 说明书 2/5 页 4 CN 111303887 A 4 如下步骤： 0023 (1)将硅酸钙板残次品粉碎至20目以下， 依次过20目筛和100目筛， 收集粒径大于 100目小于20目的物料， 得到硅酸钙板颗粒， 收集粒径小于100目粉末和硅酸钙板抛光粉混 合， 得到硅酸钙板粉末， 硅酸钙板抛光粉的粒径小于100目； 0024 (2)将硅酸钙板粉末与粘结剂。

15、按硅酸钙板粉末7090份、 粘结剂1030份混合均 匀， 并将得到的混合物的含水量调至50250， 随后进行造粒， 对造粒后得到的颗粒进行 干燥处理， 干燥至含水量为712， 得到陶粒； 0025 (3)将陶粒和硅酸钙板颗粒按陶粒5095份、 硅酸钙板颗粒550份混合均匀， 得 到土壤改良剂。 0026 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合具体实施例， 对本 发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明， 并不用 于限定本发明。 0027 本发明中的实验方法， 如无特殊说明， 均为常规方法。 本发明中所用的实验材料如 无特殊说明， 均为市。

16、场购买得到。 0028 本发明所用硅酸钙板残次品与硅酸钙板抛光粉均来自内蒙某硅酸钙板厂， 主要成 分为水化硅酸钙； 所用海泡石取自湖南湘潭， 其氧化镁含量10 .55， 二氧化硅含量 38.45； 所用凹凸棒土取自安徽明光， 其氧化镁含量8.63， 二氧化硅含量40.76， 其中， 海泡石和凹凸棒土粒度均在200目以下。 0029 实施例1： 0030 本发明的实施例1提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备的土壤改良剂， 包括如下 重量份的组分： 硅酸钙板颗粒14.3份和陶粒85.7份， 陶粒由如下重量份的组分制备得到： 硅 酸钙板粉末70份和海泡石30份； 其中硅酸钙板颗粒的粒径大于100目小于2。

17、0目， 硅酸钙板粉 末的粒径小于100目。 0031 本实施例1还提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备土壤改良剂的方法， 包括如下 步骤： 0032 (1)将破碎硅酸钙板残次品粉碎至20目以下， 依次用20目筛和100目筛的筛子筛分 破碎后的物料， 收集粒径大于100目小于20目的物料， 得到硅酸钙板颗粒， 收集粒径小于100 目粉末， 将其与硅酸钙板加工过程中产生的粒径小于100目的抛光粉混合， 得到硅酸钙板粉 末； 0033 (2)将硅酸钙板粉末与海泡石按硅酸钙板粉末70份、 海泡石30份混合， 放入漩涡混 匀器， 搅拌30min混合均匀， 再按混合物与水的质量比为2： 3的比例向混合物中加水。

18、， 将混合 物的含水量调至150， 再将含水混合物放入模孔为2.5mm的挤压造粒机中进行造粒， 最后 将造粒后得到的颗粒在105的热风中烘烤10h， 将颗粒干燥至含水量为7， 得到陶粒； 0034 (3)将陶粒和硅酸钙板颗粒按陶粒85.7份、 硅酸钙板颗粒14.3份混合均匀， 得到土 壤改良剂。 0035 实施例2： 0036 本发明的实施例2提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备的土壤改良剂， 包括如下 重量份的组分： 硅酸钙板颗粒30份和陶粒70份， 陶粒由如下重量份的组分制备得到： 硅酸钙 板粉末80份和海泡石20份； 其中硅酸钙板颗粒的粒径大于100目小于20目， 硅酸钙板粉末的 说明书 3。

19、/5 页 5 CN 111303887 A 5 粒径小于100目。 0037 本实施例2还提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备土壤改良剂的方法， 包括如下 步骤： 0038 (1)将破碎硅酸钙板残次品粉碎至20目以下， 依次用20目筛和100目筛的筛子筛分 破碎后的物料， 收集粒径大于100目小于20目的物料， 得到硅酸钙板颗粒， 收集粒径小于100 目粉末， 将其与硅酸钙板加工过程中产生的粒径小于100目的抛光粉混合， 得到硅酸钙板粉 末； 0039 (2)将硅酸钙板粉末与海泡石按硅酸钙板粉末80份、 海泡石20份混合， 放入漩涡混 匀器， 搅拌20min混合均匀， 再按混合物与水的质量比为1：。

20、 1的比例向混合物中加水， 将混合 物的含水量调至100， 再将含水混合物放入模孔为2.5mm的挤压造粒机中进行造粒， 最后 将造粒后得到的颗粒在110的热风中烘烤8h， 将颗粒干燥至含水量为10， 得到陶粒； 0040 (3)将陶粒和硅酸钙板颗粒按陶粒70份、 硅酸钙板颗粒30份混合均匀， 得到土壤改 良剂。 0041 实施例3： 0042 本发明的实施例3提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备的土壤改良剂， 包括如下 重量份的组分： 硅酸钙板颗粒50份和陶粒50份， 陶粒由如下重量份的组分制备得到： 硅酸钙 板粉末90份和海泡石10份； 其中硅酸钙板颗粒的粒径大于100目小于20目， 硅酸钙板粉。

21、末的 粒径小于100目。 0043 本实施例3还提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备土壤改良剂的方法， 包括如下 步骤： 0044 (1)将破碎硅酸钙板残次品粉碎至20目以下， 依次用20目筛和100目筛的筛子筛分 破碎后的物料， 收集粒径大于100目小于20目的物料， 得到硅酸钙板颗粒， 收集粒径小于100 目粉末， 将其与硅酸钙板加工过程中产生的粒径小于100目的抛光粉混合， 得到硅酸钙板粉 末； 0045 (2)将硅酸钙板粉末与海泡石按硅酸钙板粉末90份、 海泡石10份混合， 放入漩涡混 匀器， 搅拌15min混合均匀， 再按混合物与水的质量比为3： 2的比例向混合物中加水， 将混合 物的含。

22、水量调至66.7， 再将含水混合物放入模孔为2.5mm的挤压造粒机中进行造粒， 最后 将造粒后得到的颗粒在100的热风中烘烤6h， 将颗粒干燥至含水量为12， 得到陶粒； 0046 (3)将陶粒和硅酸钙板颗粒按陶粒50份、 硅酸钙板颗粒50份混合均匀， 得到土壤改 良剂。 0047 实施例4： 0048 本发明的实施例4提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备的土壤改良剂， 该土壤改 良剂与实施例1的区别在于， 粘结剂为凹凸棒土， 其余的包括制备方法均与实施例1相同。 0049 实施例5： 0050 本发明的实施例5提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备的土壤改良剂， 该土壤改 良剂与实施例2的区别在于， 。

23、粘结剂为凹凸棒土， 其余的包括制备方法均与实施例2相同。 0051 实施例6： 0052 本发明的实施例6提供了一种利用硅酸钙板废弃物制备的土壤改良剂， 该土壤改 良剂与实施例3的区别在于， 粘结剂为凹凸棒土， 其余的包括制备方法均与实施例3相同。 说明书 4/5 页 6 CN 111303887 A 6 0053 采用如下方法测试本发明实施例16中提供的土壤改良剂的效果： 0054 将实验培养土分为7份， 每份重量均为5kg， 每份中均加入等量的尿素与磷酸二氢 钙， 尿素用量1.5g/kg， 磷酸二氢钙用量1g/kg。 添加化肥后的7组培养土中随机选出一组不 添加土壤改良剂作为对比例， 其余。

24、六组分别加入实施例1-6所得土壤改良剂， 土壤改良剂用 量均为100g/kg。 将每组培养土搅拌均匀， 各加入1000ml去离子水， 室外静态培养7天， 得到 如表1所示的结果， 表1中测定淋出率方法为： 在每组培养土中各取50g样， 每个样使用800ml 去离子水淋洗， 收集淋出液， 测定溶液中速效氮与速效磷的含量。 0055 表1实施例16和对比例中土壤的各项指标值 0056 0057 由表1可以看出， 与对比例相比， 采用实施例16中制得的土壤改良剂改良后的土 壤的容量降低、 孔隙度升高、 含水率也升高和淋出率降低， 说明采用本发明中的土壤改良剂 使土壤的持水能力和保肥能力大幅增高。 本发明中提供的土壤改良剂的主要原料为废弃的 硅酸钙板和抛光粉， 有效的利用了硅酸钙板废弃物， 制备土壤改良剂的成本也更低廉。 0058 以上所述本发明的具体实施方式， 并不构成对本发明保护范围的限定。 任何根据 本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形， 均应包含在本发明权利要求的保 护范围内。 说明书 5/5 页 7 CN 111303887 A 7 图1 说明书附图 1/1 页 8 CN 111303887 A 8 。