一种纳米腐植酸钾及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米腐植酸钾及其生产方法，将粉碎后的原料煤加到水中，得到质量分数30～50％的悬浊液A；向悬浊液A中加入分散剂混合均匀，得到悬浊液B；将悬浊液B置于密闭容器中进行裂解反应，得到悬浊液C；对悬浊液C进行研磨，得到悬浊液D；向悬浊液D中加入占粉碎后的原料煤质量10～12％的KOH，进行双重叠活化反应，得到浆料；对浆料进行干燥，得到纳米腐植酸钾。本发明专利技术原材料利用率在100％，对环境几乎无任何污染，生产效率高，能耗低，成本低；在生产过程中没有排渣工序，将原材料中的中微量元素和腐植酸完全利用，且纳米级的产物可以完全水溶。

Nanometer potassium humate and its production method

The present invention relates to a nano potassium humate and its production method, the crushed raw coal into water, by mass fraction of 30 ~ 50% A is added to the suspension suspension; A dispersant mixed suspension suspension B will get B; in a closed container for cracking reaction, get the suspension C for grinding; suspension of C, D was added to the suspension suspension; D crushed raw coal quality accounted for 10 ~ 12% KOH, double fold activation, get the slurry; the slurry was dried to obtain the nanometer humic acid potassium. Rate of 100% in the use of raw materials of the invention, almost no pollution to the environment, high production efficiency, low energy consumption, low cost; no slagging process in the production process, the use of raw materials in trace elements and humic acid completely, and the product can be completely water-soluble nano.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米腐植酸钾及其生产方法
本专利技术涉及肥料领域，特别是涉及一种纳米腐植酸钾及其生产方法。
技术介绍
当前农业发展面临诸多问题，而在农业发展进程中起决定性作用的肥料也带来许多问题，过量使用化学肥料导致土壤失去活性，有机质严重下降，营养元素缺失等。针对这些诸多问题，国家也越来越重视。目前，有机肥生产技术发展缓慢，国家提倡秸秆返田当有机肥使用，提高地力，但秸秆中的病虫害和农药残留会给土壤造成二次污染；另外采用畜禽粪便当有机肥使用，但是现在的畜禽大部分是饲料喂养，饲料中含有大量的激素、抗生素等，施用到土壤中又会造成二次污染，而且秸秆返田或畜禽粪便当有机肥的生产效率低下，质量一致性差，污染严重，产品价格偏高。这些都制约着有机肥发展的步伐，也制约着绿色可持续农业的发展。作为有机肥重要原材料的腐植酸钾生产技术存在许多不足：生产工艺复杂，无法进行大工业化生产，原材料不能完全利用，对资源造成浪费，有废气废渣排出环境污染，生产中的浓缩蒸发过程能耗高，产品溶水后会有絮凝状产生。目前传统腐植酸钾生产工艺流程如图1所示，在抽提后需要分离出残渣，有以下缺点：1.传统的工艺对原材料的利用率太低，不能充分利用原材料自身的优势，造成资源浪费；2.工艺技术落后，工艺流程复杂，生产效率低，两吨原料一般最多可以制得一吨产物，能耗高，成本高；3.对环境带来严重污染(废气，废渣)。国家环保部门对燃煤蒸汽锅炉已限制使用，许多企业已无法生产；4.工艺中的排渣工序，将大量的中微量元素和没提取完的腐植酸排出，大大降低原材料的利用率，也使生产效率大大降低；5.在生产过程中长时间的高温蒸发、浓缩，将液体中的小分子有机碳随着蒸汽挥发失去，使产品质量下降。综上所述，传统的腐植酸钾生产技术，已无法适应当前国情发展的形势，同时也无法满足当前腐植酸肥料发展的创新升级。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种纳米腐植酸钾及其生产方法，采用机械力化学裂解和双重叠活化相结合，原材料的利用率高，无污染，制得能够完全水溶的纳米级产物。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：包括以下步骤：(1)对原料煤进行粉碎；(2)将粉碎后的原料煤加到水中，得到质量分数30～50％的悬浊液A；向悬浊液A中加入分散剂混合均匀，得到悬浊液B；将悬浊液B置于密闭容器中进行裂解反应，反应结束得到悬浊液C；对悬浊液C进行研磨，得到悬浊液D；(3)向悬浊液D中加入占粉碎后的原料煤质量10～12％的KOH，进行双重叠活化反应，得到浆料；(4)对浆料进行干燥，得到纳米腐植酸钾。进一步地，步骤(1)中原料煤采用风化煤和褐煤中的一种或两种任意比例的混合物。进一步地，步骤(1)中原料煤粉碎至45μm以下。进一步地，步骤(2)中分散剂的添加量为悬浊液A中水质量的2～5‰。进一步地，步骤(2)中分散剂采用六偏磷酸钠。进一步地，步骤(2)中裂解反应温度在60℃以下，压力在15～20MPa，时间在30～45min。进一步地，步骤(2)中研磨时间为5～15min；悬浊液D中的固体粒径在2μm以下。进一步地，步骤(3)中的双重叠活化反应是在常温反应30～45min。进一步地，步骤(4)中的干燥为喷雾干燥，干燥温度在240～280℃。一种利用如上所述生产方法得到的纳米腐植酸钾，该纳米腐植酸钾的粒径在100～500nm。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术中原料煤经过初步粉碎降低粒径，通过加入水和分散剂，避免团聚，再经过机械力化学裂解，将原料中的长碳链裂解成小分子碳链，固体原料粒径继续降低；再利用双重叠活化技术，通过加碱反应，提取原料中的小分子碳链和中微量元素，小分子碳链经过反应后生成更短的有机碳链，粒径更小；同时，有机碳链与提取出来的中微量元素产生鳌合反应，生成溶于水的络合物，从而由悬浊液变成浆料；浆料经过干燥后，得到粒径在100～500nm且能够完全水溶的腐植酸钾，可以应用在各种肥料的制造中。本专利技术工艺简单，对环境无任何污染，原材料利用率在100％，能够全部利用，生产过程无废气，废渣废水排出，生产过程没有需要燃煤蒸汽锅炉去蒸发、浓缩的工序，采用的是清洁无污染原料，对环境几乎无任何污染，生产效率高，能耗低，成本低；在生产过程中没有排渣工序，将原材料中的中微量元素和腐植酸完全利用，且纳米级的产物可以完全水溶。本专利技术能够解决现在农业发展面临的三大难题：提高化学肥料的利用率；改善作物普遍存在的缺素症问题；改良优化土壤结构。进一步地，本专利技术中裂解反应温度在60℃以下，能完全保留产品中的小分子有机碳。本专利技术的纳米腐植酸钾粒径在100～500nm且能够完全水溶，可以应用在各种肥料的制造中，与生物菌或者N、P、K复合，制作新型有机-无机肥料，改善土壤，利于作物直接吸收，既能当基肥、追肥，又能当水溶肥滴灌，且在与其它肥料复配时，能够显著增强肥效，使农作物达到增产和提质的目标，是其它有机肥无法比拟的；同时，本专利技术充分利用了原料煤中的中微量元素，营养元素比较全面，解决了作物的缺素症。附图说明图1是现有的工艺流程图；图2是本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。参见图2，本专利技术包括以下步骤：第一步：对原料进行粉碎至45μm以下；原料采用风化煤和褐煤中的一种或两种任意比例的混合物；第二步：将粉碎后的原料加到水中，得到质量分数30～50％的悬浊液A；向悬浊液中加入分散剂混合均匀，得到悬浊液B；其中，分散剂的添加量为悬浊液A中水质量的2～5‰，分散剂采用六偏磷酸钠；将悬浊液B放入密闭容器中进行裂解反应，得到悬浊液C；裂解反应温度在60℃以下，优选25～60℃，压力在15～20MPa，时间在30～45min；裂解反应结束后取出悬浊液C，将悬浊液C按照3t/h的流速进入研磨机，研磨5～15min，得到悬浊液D，悬浊液D中固体粒径降低至2μm以下；第三步：向悬浊液D中加入KOH，KOH的加入量占粉碎后原料质量的10～12％，常温反应30～45min，得到浆料；第四步：对浆料进行喷雾干燥，干燥温度在240～280℃，得到粒径在100～500nm的纳米腐植酸钾。本专利技术中以风化煤/褐煤作为原料，经过初步粉碎后粒径达到45μm以下，通过加入水和分散剂，避免团聚，再经过机械力化学裂解，将原料中的长碳链裂解成小分子碳链，固体原料粒径降低至1～2μm；再利用双重叠活化技术，通过加碱反应，提取原料中的小分子碳链和中微量元素，小分子碳链经过反应后生成更短的有机碳链，粒径更小；同时，有机碳链与提取出来的中微量元素产生鳌合反应，生成溶于水的络合物，所得浆料经过干燥后，得到粒径在100～500nm且能够完全水溶的腐植酸钾，可以应用在各种肥料的制造中。实施例一第一步：对风化煤进行粉碎至45μm以下；第二步：将粉碎后的风化煤加到水中，得到质量分数30％的悬浊液A；向悬浊液中加入六偏磷酸钠作为分散剂混合均匀，得到悬浊液B；其中，六偏磷酸钠的添加量为悬浊液A中水质量的2‰；将悬浊液B放入密闭容器中进行裂解反应，得到悬浊液C；裂解反应温度在25℃，压力在15MPa，时间在45min；裂解反应结束后取出悬浊液C，将悬浊液C按照3t/h的流速进入研磨机，研磨5min，得到悬浊液D，悬浊液D中固体平均粒径降低至2μ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米腐植酸钾的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)对原料煤进行粉碎；(2)将粉碎后的原料煤加到水中，得到质量分数30～50％的悬浊液A；向悬浊液A中加入分散剂混合均匀，得到悬浊液B；将悬浊液B置于密闭容器中进行裂解反应，反应结束得到悬浊液C；对悬浊液C进行研磨，得到悬浊液D；(3)向悬浊液D中加入占粉碎后的原料煤质量10～12％的KOH，进行双重叠活化反应，得到浆料；(4)对浆料进行干燥，得到纳米腐植酸钾。

【技术特征摘要】
1.一种纳米腐植酸钾的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)对原料煤进行粉碎；(2)将粉碎后的原料煤加到水中，得到质量分数30～50％的悬浊液A；向悬浊液A中加入分散剂混合均匀，得到悬浊液B；将悬浊液B置于密闭容器中进行裂解反应，反应结束得到悬浊液C；对悬浊液C进行研磨，得到悬浊液D；(3)向悬浊液D中加入占粉碎后的原料煤质量10～12％的KOH，进行双重叠活化反应，得到浆料；(4)对浆料进行干燥，得到纳米腐植酸钾。2.根据权利要求1所述的一种纳米腐植酸钾的生产方法，其特征在于：步骤(1)中原料煤采用风化煤和褐煤中的一种或两种任意比例的混合物。3.根据权利要求1所述的一种纳米腐植酸钾的生产方法，其特征在于：步骤(1)中原料煤粉碎至45μm以下。4.根据权利要求1所述的一种纳米腐植酸钾的生产方法，其特征在于：步骤(2)中分散剂的添加量为悬浊液A...

【专利技术属性】
技术研发人员：申建立，王红侠，
申请(专利权)人：申建立，王红侠，
类型：发明
国别省市：陕西,61