一種腐殖酸製備方法
2024-03-03 23:02:15 1
一種腐殖酸製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種腐殖酸製備方法，以解決現有方法存在的能耗高、抽提率較低、損失部分生物活性的問題。它採用如下步驟：步驟A、準備提取劑：碳酸鈉、氫氧化鈉及三聚磷酸鈉的混合物；步驟B、加助提劑：助提劑為鄰苯二鉀酸氫鉀、乙醇和丙三醇的混合物，步驟C、加原料：在攪拌下徐徐加入風化褐煤原料；步驟D、分離：腐殖酸液在沉澱池中以重力沉降30-40min進行固液分離；步驟E、成化：分離後的腐殖酸液體存放於罐體中成化10-12h後，以調pH至5.8-7。本發明的優點是：1.節約能源提高效率，抽提時間縮短為1-1.5h。實際運行中每生產1噸符合標準的腐殖酸液體僅需標準煤8.6kg，僅需電力0.74kw.h。2.生產中無三廢排放。
【專利說明】一種腐殖酸製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於腐殖酸製備領域。
【背景技術】
[0002]腐殖酸廣泛存在與自然界中，具有工業化生產提取價值，腐殖酸存在於部分風化褐煤及草本泥炭土中，常見的工業腐殖酸提取方法採用氫氧化鈉或氫氧化鉀在80°C以上溫度提取，然後經濃縮成符合要求的腐殖酸液體或經過乾燥得到粉狀產品，在製備過程中根據不同的產品用途會使用氧化劑。主要的氧化劑是硝酸或過氧化氫，使用硝酸氧化主要是在抽提之前使用，其工藝又分為幹法和溼法，其主要目的是生產硝基腐殖酸。以過氧化氫氧化主要是在抽提之後其目的是獲取純度較高的產品，在上述方法中都有三個特徵。一是抽提溫度在80°C以上，二是要經過濃縮工序達到所需濃度，三是抽提時間在5小時左右。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種腐殖酸製備方法，以解決現有方法存在的能耗高、抽提率較低、損失部分生物活性的問題。
[0004]一種腐殖酸製備方法，採用如下步驟:
步驟A、準備提取劑:在抽提罐中注入清水加溫至35— 42°C，加入佔溶液重量5%。-6%o的碳酸鈉、氫氧化鈉及三聚磷酸鈉的混合物，碳酸鈉:氫氧化鈉:三聚磷酸鈉的重量比為1:3:1，同時開機攪拌；
步驟B、加助提劑:在步驟A得到的溶液中加入佔溶液重量1.2-1.6%。助提劑，助提劑為鄰苯二鉀酸氫鉀、乙醇和丙三醇的混合物，鄰苯二鉀酸氫鉀:乙醇:丙三醇的重量比為
0.5:1.8:0.5 ；
步驟C、加原料:在攪拌下徐徐加入風化褐煤原料,加料速度為5-8kg/min ;控制溶液溫度為45°C _60°C，連續攪拌I一 1.5h後放入沉澱池；
步驟D、分離:腐殖酸液在沉澱池中以重力沉降30— 40min進行固液分離；
步驟E、成化:分離後的腐殖酸液體存放於罐體中成化10 — 12h後，以調pH至5.8-7。
[0005]進一步的，所述步驟E中磷酸與水的體積比為1:1。
[0006]進一步的，所述步驟A和C中攪拌速度為75—100轉/min。
[0007]進一步的，一種腐殖酸製備方法還包括殘渣處理工序，將所述步驟E的抽提殘渣兩次攪拌洗滌，洗滌液澄清後返回抽提罐進行下一輪腐殖酸抽提。
[0008]本發明機理如下:1、採用低溫提取，以小於60°C的溫度從風化褐煤及泥炭土中抽提腐殖酸，抽提後殘渣中腐殖酸殘留量S 1%;2、腐殖酸液濃度為80g/l以下時，可省略濃縮工序也無需添加工業腐殖酸粉來增加溶液中腐殖酸濃度，只需按照目標濃度要求及原料中腐殖酸含量計算其加入量即可滿足目標濃度需求；縮減抽提時間為I小時；以較低抽提溫度和緩衝劑的保護提高腐殖酸的生物活性。本發明以三聚磷酸鈉和鄰苯二鉀酸氫鉀作為緩衝劑以緩和氫氧化鈉之烈性用於保護腐殖酸的生物活性，以碳酸鈉掩蔽鈣鎂離子的幹擾，以鄰苯二鉀酸氫鉀、乙醇、丙三醇作為助提劑來促進較低溫度下腐殖酸的溶解。
[0009]以現有技術相比，本發明的優點是:1.節約能源提高效率，抽提時間縮短為I一
1.5h。實際運行中每生產I噸符合標準的腐殖酸液體僅需標準煤8.6kg，僅需電力0.74kw.h。2.腐殖酸的生物活性最大限度得以保存，反映在土地實驗上以疏鬆土壤、增進肥效、增強作物抗逆性方面表現非常優秀。3.生產中無三廢排放。
【具體實施方式】
[0010]實施例1
原料:哈密三塘湖風化褐煤(腐植酸含量75%)、目標濃度60g/l、加入量以風化褐煤中腐殖酸含量及所需腐殖酸液濃度來計算確定，褐煤換算加入量82 kg。具體過程如下:
步驟A、準備提取劑:在抽提罐中注入清水加溫至40°C，加入佔溶液重量5.5%。的碳酸鈉、氫氧化鈉與三聚磷酸鈉的混合物，碳酸鈉:氫氧化鈉:三聚磷酸鈉的重量比為1:3:1，同時開機攪拌；
步驟B、加助提劑:在步驟A得到的溶液中加入佔溶液重量1.2%。的助提劑，助提劑為鄰苯二鉀酸氫鉀、乙醇和丙三醇的混合物，.以乙醇為溶劑加入鄰苯二鉀酸氫鉀溶解後加入丙三醇混合均勻攪拌；鄰苯二鉀酸氫鉀:乙醇:丙三醇的重量比為0.5:1.8:0.5 ;乙醇濃度為60%、丙三醇為工業級、鄰苯二鉀酸氫鉀含量為99%;
步驟C、加原料:在攪拌下徐徐加入風化褐煤原料，加料速度為6kg/min ;控制溶液溫度為55°C，連續攪拌Ih後放入沉澱池；
步驟D、分離:腐殖酸液在沉澱池中以重力沉降35min進行固液分離；` 步驟E、成化:分離後的腐殖酸液體存放於罐體中成化IOh後，以磷酸(磷酸與水的體積比為1:1)調pH至6送往後工序。實現腐植酸濃度60g/l，殘渣剩餘含量1.02% ;
步驟A和C中攪拌速度為75轉/min。
[0011]實施例2
原料:玉門馬鬃山牛圈子風化褐煤(腐植酸含量28.8%)、目標濃度40g/l、褐煤換算加入量143 kg。具體過程如下:
步驟A、準備提取劑:在抽提罐中注入清水加溫至35°C，加入佔溶液重量5%。的碳酸鈉、氫氧化鈉與三聚磷酸鈉的混合物，碳酸鈉:氫氧化鈉:三聚磷酸鈉的重量比為1:3:1，同時開機攪拌；
步驟B、加助提劑:在步驟A得到的溶液中加入佔溶液重量1.4%。的助提劑，助提劑為鄰苯二鉀酸氫鉀、乙醇和丙三醇的混合物，.以乙醇為溶劑加入鄰苯二鉀酸氫鉀溶解後加入丙三醇混合均勻攪拌；鄰苯二鉀酸氫鉀:乙醇:丙三醇的重量比為0.5:1.8:0.5 ;乙醇濃度為60%、丙三醇為工業級、鄰苯二鉀酸氫鉀含量為99%;
步驟C、加原料:在攪拌下徐徐加入風化褐煤原料，加料速度為5kg/min ;控制溶液溫度為45 °C，連續攪拌Ih後放入沉澱池；
步驟D、分離:腐殖酸液在沉澱池中以重力沉降30min進行固液分離；
步驟E、成化:分離後的腐殖酸液體存放於罐體中成化Ilh後，以磷酸(磷酸與水的體積比為1:1)調pH至5.8送往後工序。實現濃度腐植酸40g/l，殘渣剩餘含量0.88% ;
步驟A和C中攪拌速度為85轉/min。[0012]實施例3
哈密南湖風化褐煤(腐植酸含量30.4%)、目標濃度60g/l、加入量以風化褐煤中腐殖酸含量及所需腐殖酸液濃度來計算確定，褐煤換算加入量120 kg。具體過程如下:
步驟A、準備提取劑:在抽提罐中注入清水加溫至42°C，加入佔溶液重量6%。的碳酸鈉、氫氧化鈉與三聚磷酸鈉的混合物，碳酸鈉:氫氧化鈉:三聚磷酸鈉的重量比為1:3:1，同時開機攪拌；
步驟B、加助提劑:在步驟A得到的溶液中加入佔溶液重量1.6%。的助提劑，助提劑為鄰苯二鉀酸氫鉀、乙醇和丙三醇的混合物，.以乙醇為溶劑加入鄰苯二鉀酸氫鉀溶解後加入丙三醇混合均勻攪拌；鄰苯二鉀酸氫鉀:乙醇:丙三醇的重量比為0.5:1.8:0.5 ;乙醇濃度為60%、丙三醇為工業級、鄰苯二鉀酸氫鉀含量為99%;
步驟C、加原料:在攪拌下徐徐加入風化褐煤原料，加料速度為8kg/min ;控制溶液溫度為60°C，連續攪拌1.5h後放入沉澱池；
步驟D、分離:腐殖酸液在沉澱池中以重力沉降40min進行固液分離；
步驟E、成化:分離後的腐殖酸液體存放於罐體中成化12h後，以磷酸(磷酸與水的體積比為1:1)調pH至7.0送往後工序。實現濃度腐植酸60g/l，殘渣剩餘含量1.03% ;
步驟A和C中攪拌速度為100轉/min。
[0013]實施例4殘渣處理工序
將實施例1得到的抽提殘渣兩次攪拌洗滌，洗滌液澄清後返回抽提罐進行下一輪腐殖酸抽提，全流程無廢水排放。 抽提殘渣經過兩次攪拌洗滌後pH降至7左右可用於農田改土無廢雜排放。
【權利要求】
1.一種腐殖酸製備方法，其特徵在於採用如下步驟: 步驟A、準備提取劑:在抽提罐中注入清水加溫至35— 42°C，加入佔溶液重量5%。-6%o的碳酸鈉、氫氧化鈉及三聚磷酸鈉的混合物，碳酸鈉:氫氧化鈉:三聚磷酸鈉的重量比為1:3:1，同時開機攪拌； 步驟B、加助提劑:在步驟A得到的溶液中加入佔溶液重量1.2-1.6%。助提劑，助提劑為鄰苯二鉀酸氫鉀、乙醇和丙三醇的混合物，鄰苯二鉀酸氫鉀:乙醇:丙三醇的重量比為0.5:1.8:0.5 ； 步驟C、加原料:在攪拌下徐徐加入風化褐煤原料,加料速度為5-8kg/min ;控制溶液溫度為45°C _60°C，連續攪拌I一 1.5h後放入沉澱池； 步驟D、分離:腐殖酸液在沉澱池中以重力沉降30— 40min進行固液分離； 步驟E、成化:分離後的腐殖酸液體存放於罐體中成化10 — 12h後，以調pH至5.8-7。
2.根據權利要求1所述的一種腐殖酸製備方法，其特徵在於:所述步驟E中磷酸與水的體積比為1:1。
3.根據權利要求1或2所述的一種腐殖酸製備方法，其特徵在於:所述步驟A和C中攪拌速度為75—100轉/min。
4.根據權利要求3所述的一種腐殖酸製備方法，其特徵在於:它還包括殘渣處理工序，將所述步驟E的抽提殘渣兩次攪拌 洗滌，洗滌液澄清後返回抽提罐進行下一輪腐殖酸抽提。
【文檔編號】C07G99/00GK103450285SQ201310375093
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月26日 優先權日:2013年8月26日
【發明者】張予 申請人:張予