本發(fā)明涉及廢物處理工藝，尤其是采用綠色化的生物技術(shù)使煤矸石中難溶的以礦物形式存在的磷鉀轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锟衫玫挠行Я租洠唧w是一種利用煤矸石制作肥料的方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，煤礦區(qū)在通過提供能源為全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)的同時(shí)，卻在礦區(qū)滯留了大量煤矸石。煤矸石是在煤形成過程中與煤共生、伴生的巖石，是煤炭生產(chǎn)和洗選加工過程中產(chǎn)生的固體廢棄物。煤種若以含硫量區(qū)分，分為高硫煤和低硫煤。高硫煤主要分布在西南、西北、中南地區(qū)。其中西南地區(qū)的高硫煤數(shù)量占61.62%，含硫分居首位，平均達(dá)3.23%。含硫物質(zhì)多數(shù)隨高比重的煤矸石一起排棄，形成高硫煤矸石（一般指可燃硫物質(zhì)的硫含量大于2%）。目前，我國(guó)煤矸石幾乎沒有得到利用，而煤矸石的堆放卻造成很多問題。因此，開發(fā)出利用率高，污染小的煤矸石綜合利用技術(shù)，成為一項(xiàng)重要課題。

煤矸石中含有豐富的磷鉀，但多以難溶的礦物形式存在，能被植物直接吸收利用的有效磷鉀含量極低。若能通過生物處理技術(shù)，使煤矸石中的磷鉀變?yōu)橛行Я租?，則煤矸石可作為富磷鉀肥料使用，既可達(dá)到綜合治理的目的，又可變廢為寶。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于針對(duì)煤矸石現(xiàn)存的問題以及煤矸石中含有豐富氮磷資源的特征，提出一種利用煤矸石制作肥料的方法，是制作煤矸石肥料的生物技術(shù)，該方法對(duì)環(huán)境零污染，不僅解決煤矸石的堆存問題，而且促進(jìn)煤矸石周圍地區(qū)土壤的治理。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種利用煤矸石制作肥料的方法，包括以下順序和步驟：

1）將環(huán)狀芽孢桿菌培養(yǎng)3~5 d，使細(xì)菌進(jìn)入生長(zhǎng)穩(wěn)定期，最終環(huán)狀芽孢桿菌的細(xì)菌溶液中的細(xì)菌濃度大于25×10⁸個(gè)/mL；

將多粘類芽孢桿菌培養(yǎng)3~5 d，使細(xì)菌進(jìn)入生長(zhǎng)穩(wěn)定期，最終多粘類芽孢桿菌的細(xì)菌溶液中的細(xì)菌濃度大于20×10⁸個(gè)/mL；

2）稱取一定量的煤矸石于三角瓶中，加入適量的步驟1中的兩種菌液（加入量：1~3 L/kg煤矸石）；然后，采用濃度為1 mol/L的稀NaOH溶液和濃度為1 mol/L的稀H₂SO₄溶液調(diào)節(jié)pH在6.5~7.5之間；

3）培肥過程中，溫度控制為20～35°C之間，靜置5~7 d，中途均搖一次，均搖時(shí)間不超過30秒；

4）取出烘干，得到肥料；制得肥料后，可以從肥料中取一定樣品進(jìn)行測(cè)定其中的有效磷和速效鉀的含量。

步驟2）中，所述煤矸石為常見煤矸石，包括高硫煤矸石。

步驟2）中，所述煤矸石顆粒粒徑小于20目。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明的制作過程中，煤矸石中無效的磷鉀在細(xì)菌的直接作用、間接作用以及直接、間接共同作用下，被轉(zhuǎn)化成植物可利用的有效磷和速效鉀；不同菌液加入量、培肥溫度及培肥時(shí)間，可得到不同含量有效磷和速效鉀的煤矸石，在綠色化無污染條件下實(shí)現(xiàn)廢物利用。培肥過程中，不再額外添加物質(zhì)，故減少了生產(chǎn)成本。該生物法綠色環(huán)保，工藝簡(jiǎn)單，易于推廣。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明有下列實(shí)施例進(jìn)一步說明，但不受這些實(shí)施例的限制。

實(shí)施例1

將環(huán)狀芽孢桿菌培養(yǎng)3~5 d，使最終細(xì)菌濃度大于25×10⁸個(gè)/mL；將多粘類芽孢桿菌培養(yǎng)3~5 d，使最終細(xì)菌濃度大于20×10⁸個(gè)/mL。稱取有效磷含量1.02 ppm，速效鉀含量13.75 ppm的煤矸石（粒徑小于20目）于三角瓶中，按1.5 L/kg煤矸石加入量加入環(huán)狀芽孢桿菌，再按1.5 L/kg煤矸石加入量加入多粘類芽孢桿菌，用1 mol/L的稀NaOH溶液和1 mol/L的稀H₂SO₄溶液調(diào)節(jié)pH在7.2；控制溫度為30°C，在恒溫培養(yǎng)箱中靜置7 d，中途均搖一次，均搖時(shí)間不超過30秒。

取出烘干，經(jīng)測(cè)定樣品中有效磷含量為5.23 ppm，速效鉀含量為32.06 ppm。

實(shí)施例2

將環(huán)狀芽孢桿菌培養(yǎng)3~5 d，使最終細(xì)菌濃度大于25×10⁸個(gè)/mL；將多粘類芽孢桿菌培養(yǎng)3~5 d，使最終細(xì)菌濃度大于20×10⁸個(gè)/mL。稱取有效磷含量1.02 ppm，速效鉀含量13.75 ppm的煤矸石（粒徑小于20目）于三角瓶中，按1.5 L/kg煤矸石加入量加入環(huán)狀芽孢桿菌，再按1.5 L/kg煤矸石加入量加入多粘類芽孢桿菌，用1 mol/L的稀NaOH溶液和1 mol/L的稀H₂SO₄溶液調(diào)節(jié)pH在7.0；控制溫度為20°C，在恒溫培養(yǎng)箱中靜置5 d，中途均搖一次，均搖時(shí)間不超過30秒。

取出烘干，經(jīng)測(cè)定樣品中有效磷含量為4.81 ppm，速效鉀含量為25.14 ppm。

實(shí)施例3

將環(huán)狀芽孢桿菌培養(yǎng)3~5 d，使最終細(xì)菌濃度大于25×10⁸個(gè)/mL；將多粘類芽孢桿菌培養(yǎng)3~5 d，使最終細(xì)菌濃度大于20×10⁸個(gè)/mL。稱取有效磷含量1.02 ppm，速效鉀含量13.75 ppm的煤矸石（粒徑小于20目）于三角瓶中，按2.5 L/kg煤矸石加入量加入環(huán)狀芽孢桿菌，再按0.5 L/kg煤矸石加入量加入多粘類芽孢桿菌，用1 mol/L的稀NaOH溶液和1 mol/L的稀H₂SO₄溶液調(diào)節(jié)pH在6.5；控制溫度為30°C，在恒溫培養(yǎng)箱中靜置7 d，中途均搖一次，均搖時(shí)間不超過30秒。

取出烘干，經(jīng)測(cè)定樣品中有效磷含量為4.16 ppm，速效鉀含量為30.52 ppm。

實(shí)施例4

將環(huán)狀芽孢桿菌培養(yǎng)3~5 d，使最終細(xì)菌濃度大于25×10⁸個(gè)/mL；將多粘類芽孢桿菌培養(yǎng)3~5 d，使最終細(xì)菌濃度大于20×10⁸個(gè)/mL。稱取有效磷含量1.02 ppm，速效鉀含量13.75 ppm的煤矸石（粒徑小于20目）于三角瓶中，按0.5 L/kg煤矸石加入量加入環(huán)狀芽孢桿菌，再按2.5 L/kg煤矸石加入量加入多粘類芽孢桿菌，用1 mol/L的稀NaOH溶液和1 mol/L的稀H₂SO₄溶液調(diào)節(jié)pH在7.5；控制溫度為30°C，在恒溫培養(yǎng)箱中靜置7 d，中途均搖一次，均搖時(shí)間不超過30秒。

取出烘干，經(jīng)測(cè)定樣品中有效磷含量為4.59 ppm，速效鉀含量為22.55 ppm。