超强抗硬水腐植酸钠（钾）的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超强抗硬水腐植酸钠（钾）的制备方法。本发明专利技术是一种以褐煤或风化煤为主要原料，以Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］为酸化剂、以Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］为氧化剂，采用两步合成的方法，实现超强抗硬水腐植酸钠（钾）的制备。在本发明专利技术中，首先在酸性条件下对富含腐植酸的原料（褐煤或风化煤）进行酸化处理，目的是去除与天然腐植酸相结合的钙、镁离子。第二步是在碱性条件下，配以氧化剂（过氧化氢），使原料中的大分子腐植酸部分降解为小分子腐植酸（黄腐酸、棕腐酸），以增加产品的抗硬水的能力。在超强抗硬水腐植酸钠（钾）制备过程中，加入少量的复合型抗硬水强化剂，使最终产品－－腐植酸钠（钾）具有优秀的抗硬水能力，且可广泛适用于农作物生长调节剂、水泥减水剂、钻井泥浆调节剂、锅炉水处理剂等方面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
超强抗硬水腐植酸钠(钾)为棕黑色略带金属光泽的固体颗粒，易溶于水，水溶液呈棕褐色弱碱性溶液，含有羟基、羧基、醌基、羰基等多种活性基团，具有离子交换、吸附、络合、絮凝、分散等多种功能，主要用作作物生长调节剂(叶面肥)、水泥减水剂、钻井泥浆调节剂、锅炉水处理剂等。目前抗硬水腐植酸钠(钾)的制备方法，均采用较高浓度的氧化性无机酸(H2SO4)进行强化酸化降解，虽然所得到的产物的抗硬水能力有所提高，但产品中的钙、镁等有害离子无法有效的去除，产物降解的均匀程度较差，副反应多，三废(废酸液)量大，产品的抗硬水能力提高有限。国内抗硬水能力最好的内蒙武川公司的产品，其抗12.5度硬水的最长时间仅为8小时45分，其缺点是一方面是给使用带来不便，另方面性能受到影响。可参阅1995年3期“腐植酸”由刘康德的发表的“介绍一种抗硬水腐植酸钠”和1998年第4期“腐植酸”由李善祥等发表的“化学降解法生产高活性黄腐酸及棕腐酸新技术——抗硬水中性及酸性水溶煤基酸”两篇文章。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有制备工艺简单，工艺流程短，能耗低、副反应少，产品含量高，抗硬水能力强的腐植酸钠(钾)制备方法。本专利技术以风化煤、褐煤或泥炭其中的一种为主要原料，以H2SO4为酸化剂、在NaOH(或KOH)碱性条件下以H2O2为氧化剂，在较低的温度下，采用两步合成的方法，并加入少量的复合型抗硬水强化剂，实现超强抗硬水腐植酸钠的制备。产品收率达到85％以上，产品中腐植酸含量≥74％。在硬度为12.5的硬水中的絮凝时间≥3天。本专利技术具体的制备方法是将含游离腐植酸35～45％，水份6～8％，灰份10～15％的风化煤或褐煤粉碎，过40目筛，待用。在装有搅拌、恒温和测温装置的反应器中，将上述小于40目的煤粉与2～2.5％硫酸水溶液以1∶10～1∶15的重量比加入反应器中，开动搅拌，将温度升温至20～80℃，搅拌反应0.5～1.5小时，通过过滤或沉降的方式，弃掉液体，用清水洗涤一次，即得酸化后的煤粉浆待用。在装有搅拌、恒温和测温装置的反应器中，加入含有H2O2浓度为1～8％、NaOH浓度为1.5～3.0％的水溶液中，在搅拌的状态下，按液固比10∶1的比例加入酸化后的煤粉浆，在25～80℃下反应1～3小时。将反应完毕的上述物料，放入沉降池中，自然沉降24小时，回收清液并溶入腐植酸总量1～10％的硬水强化剂，进行浓缩干燥，即得具有超强抗硬水能力的超强抗硬水腐植酸钠(钾)。本专利技术的在超强抗硬水腐植酸钠(钾)生产过程中，加入少量的复合型抗硬水强化剂，使最终产品——腐植酸钠具有优秀的抗硬水能力。复合型抗硬水强化剂是由有机抗硬水强化剂如EDTA、EDTA-2Na、EDTA-4Na其中的一种或几种组成，无机抗硬水强化剂如三聚磷酸钠、焦磷酸钠，六偏磷酸钠、磷酸三钠其中的一种或几种组成。本专利技术由于原料易得，工艺过程简单，反应条件温和、流程短，设备简单，操作方便，成本低，产品收率达到85％以上，产品中腐植酸含量≥74％。在硬度为12.5的硬水中的絮凝时间≥3天。本专利技术的超强抗硬水腐植酸钠(钾)由于具有制备工艺简单合理，能耗低、副反应少，产品收率高，抗硬水能力强，产品纯度高等优点，所以推广实施生产，其产品可广泛用于作物生长调节剂(叶面肥)、水泥减水剂、钻井泥浆调节剂、锅炉水处理剂等方面。具体实施例方式实施例1将腐植酸41.5％，水分8％，灰分14％的风化煤粉碎，过40目筛。在装有搅拌、恒温和测温装置的500mL三口烧瓶中，加入2％硫酸水溶液300mL，开动搅拌，在搅拌的状态下，加入小于40目的煤粉30克，将温度控制在25±5℃，搅拌反应0.5小时，对上述反应完毕得的浆状物进行真空过滤，弃去滤液，对煤粉滤饼进行淋洗，得酸化和洗涤后的煤粉滤饼46.5克(含水约为60％)待用。将H2O2浓度为4％、NaOH浓度为1.7％的250mL水溶液加入到装有搅拌、恒温和测温装置的500mL三口烧瓶中，在搅拌的状态下，加入上述经酸化和洗涤后的滤饼，在40℃下反应1.5小时。反应完毕完成后，上述反应物放入500mL烧杯中，自然沉降24小时，回收清液，溶入EDTA和三聚磷酸钠各占50％的抗硬水强化剂0.3克，在真空状态下进行浓缩、干燥，得到棕黑色略带金属光泽的固体颗粒——超强抗硬水腐植酸钠11.3克。产品经分析总腐植酸含量为79.7％，其中黄腐酸和棕腐酸的含量之和为29.4％，产品在人为以蒸馏水加CaCl2配制硬度为25.0(城市合格饮用硬度上限)和12.5两种水中进行絮凝实验，在上述硬度为25的水中溶入2‰的本专利技术的产品，在室温条件，1天未出现絮凝现象。在上述硬度为12.5的水中溶入2‰的本专利技术的产品，在室温条件，3天未出现絮凝现象。实施例2同实例1装置及过40目筛的风化煤粉碎。在装有搅拌、恒温和测温装置的500mL三口烧瓶中，加入3％硫酸水溶液300mL和煤粉30克，将温度控制在25±5℃，搅拌反应0.5小时，对反应物进行过滤淋洗，得煤粉滤饼45.3克待用。同实例1装置的500mL三口烧瓶中，加入280mL含有H2O2浓度为6％、NaOH浓度为2.5％的水溶液，在搅拌状态下，加入上述煤粉滤饼，在25℃下反应2.0小时。将反应物放入500mL烧杯中，自然沉降24小时，回收清液，并溶入EDTA-2Na和焦磷酸钠各占50％的抗硬水强化剂0.4克，在真空状态下进行浓缩、干燥，得到棕黑色略带金属光泽的固体颗粒——超强抗硬水腐植酸钠11.7克。产品总腐植酸含量为76.8％，黄腐酸和棕腐酸的含量之和为31.7％，在硬度为25的水中溶入2‰的本专利技术的产品，在室温条件，30小时未出现絮凝现象。在硬度为12.5的水中溶入2‰的本专利技术的产品，在室温条件，3天未出现絮凝现象。实施例3同实例1装置及过40目筛的风化煤粉碎。在装有搅拌、恒温和测温装置的500mL三口烧瓶中，加入1％硫酸水溶液300mL和煤粉30克，将温度控制在25±5℃，搅拌反应0.5小时，对反应物进行过滤淋洗，得煤粉滤饼49.3克待用。同实例1装置的500mL三口烧瓶中，加入300mL含有H2O2浓度为2％、NaOH浓度为1.5％的水溶液，在搅拌状态下，加入上述煤粉滤饼，在45℃下反应2.0小时。将反应物放入500mL烧杯中，自然沉降24小时，取其清液，并溶入EDTA-4Na和六偏磷酸钠各占50％的抗硬水强化剂1.0克，在真空状态下进行浓缩、干燥，得到棕黑色略带金属光泽的固体颗粒——超强抗硬水腐植酸钠12.8克。产品总腐植酸含量为75.5％，黄腐酸和棕腐酸的含量之和为26.7％，在硬度为25的水中溶入2‰的本专利技术的产品，在室温条件，20小时未出现絮凝现象。在硬度为12.5的水中溶入2‰的本专利技术的产品，在室温条件，3天未出现絮凝现象。实施例4同实例1装置及过40目筛的风化煤粉碎。在装有搅拌、恒温和测温装置的500mL三口烧瓶中，加入2％硫酸水溶液300mL和煤粉30克，将温度控制在25±5℃，搅拌反应0.5小时，对反应物进行过滤淋洗，得煤粉滤饼46.5克待用。同实例1装置的500mL三口烧瓶中，加入300mL含有H2O2浓度为4％、KOH浓度为2.0％的水溶液，在搅拌状态下，加入上述煤粉滤饼，在50℃下反应1.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超强抗硬水腐植酸钠（钾）的制备方法，其特征在于腐植酸钠（钾）是一种以褐煤、风化煤或泥炭中的任何一种为主要原料，其腐植酸的含量应大于３５％；以Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］为酸化剂、在ＮａＯＨ（或ＫＯＨ）碱性条件下以Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］为氧化剂，在较低的温度下，采用两步合成的方法，并加入少量的复合型抗硬水增化剂，实现超强抗硬水腐植酸钠（钾）的制备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王正平，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]