本發明涉及廢物處理工藝，尤其是采用綠色化的生物技術使煤矸石中難溶的以礦物形式存在的磷鉀轉變為植物可利用的有效磷鉀，具體是一種利用煤矸石制作肥料的方法。
背景技術：
我國是煤炭生產和消費大國，煤礦區在通過提供能源為全國經濟發展做出重大貢獻的同時，卻在礦區滯留了大量煤矸石。煤矸石是在煤形成過程中與煤共生、伴生的巖石，是煤炭生產和洗選加工過程中產生的固體廢棄物。煤種若以含硫量區分，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。其中西南地區的高硫煤數量占61.62%，含硫分居首位，平均達3.23%。含硫物質多數隨高比重的煤矸石一起排棄，形成高硫煤矸石（一般指可燃硫物質的硫含量大于2%）。目前，我國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，開發出利用率高，污染小的煤矸石綜合利用技術，成為一項重要課題。
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，使煤矸石中的磷鉀變為有效磷鉀，則煤矸石可作為富磷鉀肥料使用，既可達到綜合治理的目的，又可變廢為寶。
技術實現要素：
本發明的目的就在于針對煤矸石現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，該方法對環境零污染，不僅解決煤矸石的堆存問題，而且促進煤矸石周圍地區土壤的治理。
本發明是通過以下技術方案實現的：
一種利用煤矸石制作肥料的方法，包括以下順序和步驟：
1）將環狀芽孢桿菌培養3~5 d，使細菌進入生長穩定期，最終環狀芽孢桿菌的細菌溶液中的細菌濃度大于25×108個/mL；
將多粘類芽孢桿菌培養3~5 d，使細菌進入生長穩定期，最終多粘類芽孢桿菌的細菌溶液中的細菌濃度大于20×108個/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溶液調節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行測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。
本發明的有益效果如下：
本發明的制作過程中，煤矸石中無效的磷鉀在細菌的直接作用、間接作用以及直接、間接共同作用下，被轉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現廢物利用。培肥過程中，不再額外添加物質，故減少了生產成本。該生物法綠色環保，工藝簡單，易于推廣。
具體實施方式
本發明有下列實施例進一步說明，但不受這些實施例的限制。
實施例1
將環狀芽孢桿菌培養3~5 d，使最終細菌濃度大于25×108個/mL；將多粘類芽孢桿菌培養3~5 d，使最終細菌濃度大于20×108個/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溶液調節pH在7.2；控制溫度為30°C，在恒溫培養箱中靜置7 d，中途均搖一次，均搖時間不超過30秒。
取出烘干，經測定樣品中有效磷含量為5.23 ppm，速效鉀含量為32.06 ppm。
實施例2
將環狀芽孢桿菌培養3~5 d，使最終細菌濃度大于25×108個/mL；將多粘類芽孢桿菌培養3~5 d，使最終細菌濃度大于20×108個/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溶液調節pH在7.0；控制溫度為20°C，在恒溫培養箱中靜置5 d，中途均搖一次，均搖時間不超過30秒。
取出烘干，經測定樣品中有效磷含量為4.81 ppm，速效鉀含量為25.14 ppm。
實施例3
將環狀芽孢桿菌培養3~5 d，使最終細菌濃度大于25×108個/mL；將多粘類芽孢桿菌培養3~5 d，使最終細菌濃度大于20×108個/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溶液調節pH在6.5；控制溫度為30°C，在恒溫培養箱中靜置7 d，中途均搖一次，均搖時間不超過30秒。
取出烘干，經測定樣品中有效磷含量為4.16 ppm，速效鉀含量為30.52 ppm。
實施例4
將環狀芽孢桿菌培養3~5 d，使最終細菌濃度大于25×108個/mL；將多粘類芽孢桿菌培養3~5 d，使最終細菌濃度大于20×108個/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溶液調節pH在7.5；控制溫度為30°C，在恒溫培養箱中靜置7 d，中途均搖一次，均搖時間不超過30秒。
取出烘干，經測定樣品中有效磷含量為4.59 ppm，速效鉀含量為22.55 ppm。