一种提高褐煤中黄腐酸含量的方法技术

本发明专利技术提供了一种提高褐煤中黄腐酸含量的方法，属于矿源型腐植酸产品制造技术领域。以含有黄腐酸的褐煤为原料，将其粉碎，在常压下通过活化装置进行活化预处理，对褐煤中的大分子进行活化。在反应器中按照配比依次加入活化的褐煤粉末、水和浓硫酸，在常压下，温度保持在60～65℃反应，维持0.5～1小时；按照配比加入水和氢氧化钠，在常压下，温度保持在80℃～85℃反应，维持1～1.5小时；将混合液离心分离，取上层液体加入硫酸溶液，调节pH为1～2；对所得物进行真空抽滤，将滤饼烘干即可得到黄腐酸含量较高的腐植酸产品。制备的腐植酸产品，黄腐酸含量高，水溶性好，抗硬水能力强，生产工艺方便。

【技术实现步骤摘要】
一种提高褐煤中黄腐酸含量的方法
本专利技术属于矿源型腐植酸产品制造
，涉及一种提高褐煤中黄腐酸含量的方法。
技术介绍
腐植酸在农业
有着广泛的应用，可以改良低产土壤、刺激植物生长及发育、改善和提高农产品的品质及增强农作物的抗逆抗旱性能等，但是在实际使用中，腐植酸的抗硬水能力差，絮凝极限值低，容易产生絮凝，堵塞滴灌小孔或喷嘴，给施肥操作带来麻烦，不仅影响植物叶面对养分和腐植酸的吸收，而且可能封堵叶片气孔，影响植物呼吸。这样的腐植酸应用在农业上，不但不会提高农作物产量，同时也造成腐植酸的浪费。根据腐植酸在不同溶剂中的溶解度和颜色，将腐植酸分为黑腐酸(分子量1×104～1×l06)、棕腐酸(分子量2×103～2×104)和黄腐酸(分子量300～800)。其中黄腐酸能溶于水、任何碱、酸和盐溶液，也溶于丙酮和乙醇中，在腐植酸中分子量最低，活性最高，水溶性最好。褐煤中含有一定含量的腐植酸，含量为30％～60％，其中的小分子黄腐酸含量占10％～50％，如果直接利用则会造成利用率低、浪费资源的问题，需采用一定的方法来提高褐煤中黄腐酸的含量后加以利用。目前常采用的提取方法是：碱溶酸析法、氧化降解法、硫酸乙醇法、离子交换树脂法等方法。这些传统工艺的普遍问题是生产成本高，黄腐酸产率低，纯度低，大分子腐植酸难以有效的转化为小分子黄腐酸，使黄腐酸的提取与应用受到限制。因此，针对以上问题，根据实际需要设计一种提高褐煤中黄腐酸含量的方法，将腐植酸中大分子量的黑、棕腐酸有效的转变成小分子量的黄腐酸，来提高褐煤中黄腐酸的含量是本专利技术的研究目的。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种提高褐煤中黄腐酸含量的方法。本专利技术采用空气活化-硫酸氧解法，与传统工艺比，无高压高温，生产成本低，污染小，腐植酸活化率高，黄腐酸含量高并且纯度高。本专利技术用以解决腐植酸絮凝极限值低、抗硬水能力差等的问题，适合在农业领域广泛应用。本专利技术的技术方案：一种提高褐煤中黄腐酸含量的方法，步骤如下：S1：以含有黄腐酸的褐煤为原料，将其粉碎，在常压下对褐煤中的大分子进行活化，活化温度为120～150℃，活化时间为1～2小时，活化气氛为空气气氛；S2：按照质量比1：2：0.6～0.7依次加入活化的褐煤粉末、水和浓硫酸，在常压下，温度保持在60～65℃反应，维持0.5～1小时，得到混合液；S3：按照配比加入水和氢氧化钠，在常压下，温度保持在80～85℃反应，维持1～1.5小时；控制步骤中的混合液、水和氢氧化钠按照质量比1：6：0.2～0.5；S4：将步骤3得到的新的混合液离心分离，取上层液体加入硫酸溶液，调节pH为1～2；S5：对所得物进行真空抽滤，将滤饼烘干即得到黄腐酸含量较高的腐植酸产品。步骤1中的粉碎后的含有黄腐酸的褐煤，过300目筛。步骤4中将新的混合液离心分离，取上层液体加入50wt.％硫酸溶液，调节pH为1～2。步骤5中的烘干温度为105～110℃。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：先利用活化装置在一定的条件下对褐煤原料进行空气活化预处理，使得褐煤中部分官能团得到预氧化，提高了腐植酸的含量；然后再加以处理进行氧解，将腐植酸中的大分子量氧化为小分子量，提高腐植酸中黄腐酸的含量。制备所得的腐植酸产品，工艺简单，不加压，不用高温，污染小，黄腐酸含量高，产品为矿源型腐植酸。制备的产品絮凝极限高，水溶性好，抗絮凝效果强。腐植酸产品含量中主要以黄腐酸为主，黄腐酸分子量小，有较多的亲水基团。用来制作黄腐酸钠或黄腐酸钾肥料，在给农作物施肥时，不容易产生絮凝，堵塞滴灌小孔或喷嘴。具体实施方式下面结合技术方案对本专利技术的具体实施方式进一步说明。实施例一：S1：将褐煤粉碎，过300目筛；称取含有黄腐酸的褐煤粉2g放入反应管，在常压下通过活化装置进行活化预处理，活化温度为120℃，活化时间为1小时，活化气氛为空气气氛；S2：在反应器中将活化的褐煤粉末、水和浓硫酸按照质量比1:2:0.6的比例进行混合，在常压下，温度保持在60℃反应，维持1小时得到混合液；S3：将混合液、水和抽提剂氢氧化钠按照质量比1：6:0.3混合，在常压下，温度保持在85℃反应，维持1.5小时得到反应液；S4：将反应液离心分离，离心速率3000r/min，离心时间20min，得到滤渣和上清液，用蒸馏水洗涤滤渣2～3次，每次蒸馏水用量为20毫升，得到的洗水与上清液混合，取上层液体加入50％硫酸溶液，调节pH为1～2，析出腐植酸；S5：对所得物进行真空抽滤，将滤饼烘干，即可得到黄腐酸含量较高的腐植酸产品。上述方法所得产品进行研磨，制成粉末，得到腐植酸0.80g，测得黄腐酸含量为51.52％，黄腐酸含量提高10％以上，絮凝极限值为16mmol/L，抗硬水达到30度。实施例二：S1：将褐煤粉碎，过300目筛；称取含有黄腐酸的褐煤粉2g放入反应管，在常压下通过活化装置进行活化预处理，活化温度为150℃，活化时间为2小时，活化气氛为空气气氛；S2：在反应器中将活化的褐煤粉末、水和浓硫酸按照质量比1:2:0.7的比例进行混合，在常压下，温度保持在65℃反应，维持1小时得到混合液；S3：将混合液、水和抽提剂氢氧化钠按照质量比1：6:0.5混合，在常压下，温度保持在85℃反应，维持1.5小时得到反应液；S4：将反应液离心分离，离心速率3000r/min，离心时间20min，得到滤渣和上清液，用蒸馏水洗涤滤渣2～3次，每次蒸馏水用量为20毫升，得到的洗水与上清液混合，取上层液体加入50％硫酸溶液，调节pH为1～2，析出腐植酸；S5：对所得物进行真空抽滤，将滤饼高温烘干，即可得到黄腐酸含量较高的腐植酸产品。上述方法所得产品进行研磨，制成粉末，得到腐植酸0.86g，测得黄腐酸含量为53.87％，黄腐酸含量提高10％以上，絮凝极限值为16.7mmol/L，抗硬水达到30度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高褐煤中黄腐酸含量的方法，其特征在于，步骤如下：S1：以含有黄腐酸的褐煤为原料，将其粉碎，在常压下对褐煤中的大分子进行活化，活化温度为120～150℃，活化时间为1～2小时，活化气氛为空气气氛；S2：按照质量比1：2：0.6～0.7依次加入活化的褐煤粉末、水和浓硫酸，在常压下，温度保持在60～65℃反应，维持0.5～1小时，得到混合液；S3：按照配比加入水和氢氧化钠，在常压下，温度保持在80～85℃反应，维持1～1.5小时；控制步骤中的混合液、水和氢氧化钠按照质量比1：6：0.2～0.5；S4：将步骤3得到的新的混合液离心分离，取上层液体加入硫酸溶液，调节pH为1～2；S5：对所得物进行真空抽滤，将滤饼烘干即得到黄腐酸含量较高的腐植酸产品。

【技术特征摘要】
1.一种提高褐煤中黄腐酸含量的方法，其特征在于，步骤如下：S1：以含有黄腐酸的褐煤为原料，将其粉碎，在常压下对褐煤中的大分子进行活化，活化温度为120～150℃，活化时间为1～2小时，活化气氛为空气气氛；S2：按照质量比1：2：0.6～0.7依次加入活化的褐煤粉末、水和浓硫酸，在常压下，温度保持在60～65℃反应，维持0.5～1小时，得到混合液；S3：按照配比加入水和氢氧化钠，在常压下，温度保持在80～85℃反应，维持1～1.5小时；控制步骤中的混合液、水和氢氧化钠按照质量比1：6：0.2～0.5；S4：将步骤3得到的新的混合液离心分离，取上层液体加入硫酸溶液，调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秋民，赵燕，何德民，关珺，聂凡，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21