一种从矿物源中提取腐植酸的方法技术

本发明专利技术公开一种从矿物源中提取腐植酸的方法。首先将矿物源粉碎过筛，采用低共熔溶剂提取，所述低共熔溶剂由氢键受体和氢键供体组成，所述氢键受体为氯化胆碱或甜菜碱，所述氢键供体为尿素。收集滤液，得到含腐植酸的提取液。提取液经酸析沉淀，过滤收集沉淀物，真空浓缩干燥，得到腐植酸；同时，将收集沉淀后的滤液经透析后，得到含有尿素、黄腐酸及植物生长调节剂的混合液，可作为液态肥使用，实现了矿物的综合利用。本发明专利技术制备方法简单、快速，提取溶剂对环境友好，提取的腐植酸和副产品可作为腐植酸肥料使用，解决了传统工艺中的资源浪费和环境污染问题，该制备方法具有很好的发展潜力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种从矿物源中提取腐植酸的方法


[0001]本专利技术涉及腐植酸的制备领域，特别是涉及一种从矿物源中提取腐植酸的方法。

技术介绍

[0002]腐植酸(HA)是一类具有生物活性的大分子有机物质，可以从低级别煤炭(风化煤，泥煤，褐煤)中提取，在农业、环保及化工等领域已得到广泛应用。尤其是腐植酸类肥料，作为绿色环保型肥料在农业生产中已受到广泛关注。现有技术中已有多种腐植酸的制备方法，但大多采用碱液抽提的方法，工艺相对较为繁琐，同时产生大量的废弃液，造成严重的环境污染问题。
[0003]中国专利CN110804893A公开了一种使用胆碱类低共熔溶剂分离木质纤维中综纤维素的方法，其中氢键供体是盐酸、硫酸、甲酸、乙酸或氨基酸中的一种，而氢键受体由氯化胆碱与氢氧化钠或氢氧化钾混合在甲醇或乙醇的有机溶剂中制备，然后将氢键供体与受体在高温反应1
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8h进行制备低共熔溶剂。因此，该专利制备的低共熔溶剂中不但含有有机溶剂，还含有氢氧化钠或氢氧化钾等强碱，并非是真正的“绿色”溶剂。中国专利CN107814732A公开了胆碱类低共熔溶剂、制备方法和在提取金莲花中金莲花碱方面的应用，其中氢键受体为氯化胆碱，氢键供体为草酸或琥珀酸，所制备的低共熔溶剂属于强酸性溶剂(pH<1)，而且在其专利中是采用低共熔溶剂与水形成的水溶液(2
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4:1)提取金莲花中的生物碱类活性成分，并不是直接采用低共熔溶剂提取活性成分。而中国专利CN108623709A公布一种甲壳素的提取方法，采用氯化胆碱与苹果酸混合制备的低共熔溶剂提取虾壳或蟹壳中的甲壳素成分，其专利中优选的低共熔溶剂也是强酸性溶剂。综上，上述技术方案均存在环境污染问题。
[0004]低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvents)是指由一定化学计量比的氢键受体(如氯化胆碱、甜菜碱)和氢键供体(如尿素)等两种或三种固体在高温搅拌下混合而成的，在室温及接近室温条件下呈液态的低共熔混合物。具有原料易得，制备工艺简单，成本低廉等优势，同时兼具离子液体相似的物理化学性质，不易挥发，溶解性好，低毒，可生物降解等特点。
[0005]因此，研发基于低共熔溶剂的制备腐植酸的方法，不仅提取溶剂环境友好、可生物兼容，副产物也可以作为液体肥料得到综合利用，具有很好的应用潜力。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种从矿物源中提取腐植酸的方法，以克服现有技术中碱液提取方法的弊端，显著降低生产成本和对环境的污染。
[0007]为实现上述技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]一种从矿物源中提取腐植酸的方法，包括以下步骤：
[0009]将低共熔溶剂与矿物源混合，振荡，在85
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100℃条件下提取4
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5h，对提取液进行过滤，对残渣进行洗涤，合并滤液及洗涤液，得到腐殖酸提取液；
[0010]将腐殖酸提取液调节pH至2.0，静置，过滤，洗涤残渣至中性，收集沉淀，进行真空浓缩干燥，即得腐殖酸。
[0011]进一步地，所述低共熔溶剂由氢键受体和氢键供体组成，所述氢键受体为氯化胆碱或甜菜碱，所述氢键供体为尿素。
[0012]进一步地，所述氢键受体与氢键供体的摩尔比为1：(1
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2)。
[0013]更进一步地，所述低共熔溶剂为甜菜碱
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尿素或氯化胆碱
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尿素。
[0014]更进一步地，所述甜菜碱
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尿素由甜菜碱和尿素以摩尔比1：1组成。
[0015]更进一步地，所述甜菜碱
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尿素由甜菜碱和尿素以摩尔比1：2组成。
[0016]更进一步地，所述氯化胆碱
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尿素由氯化胆碱和尿素以摩尔比1：1组成。
[0017]更进一步地，所述氯化胆碱
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尿素由氯化胆碱和尿素以摩尔比1：2组成。
[0018]进一步地，所述矿物源为风化煤、泥煤或褐煤中的一种。
[0019]进一步地，所述矿物源使用前需经过风干粉碎过80目筛。
[0020]进一步地，所述低共熔溶剂与矿物源质量比为(15
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20)：1。
[0021]进一步地，所述腐殖酸提取液pH由浓度为6mol/L的盐酸溶液调节。盐酸浓度过低，则需要大量盐酸溶液调pH值，废液量将增大；浓度过高，不容易控制加入量，pH值容易调节过低，造成产率降低。
[0022]进一步地，所述滤液经半透膜在去离子水中透析至溶液用硝酸银检测不出Cl
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，得到混合液，可作为液态肥使用。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0024]本专利技术通过从矿物源中提取腐殖酸提取液，经酸析沉淀，过滤收集沉淀物，真空浓缩干燥后得到的矿物源腐殖酸是有机质腐质化的产物，是天然有机大分子的混合物，基本结构是芳环和脂环，环上连有羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等官能团。腐植酸溶于碱性溶液，不溶于酸性溶液，本专利技术选择以氯化胆碱或甜菜碱与尿素混合制备低共熔溶剂的pH值>10，属于弱碱溶剂，可提取矿物中的腐植酸，其碱性弱于氢氧化钠或焦磷酸钠等碱性溶液，因而不会提取出大量的杂质和金属离子。
[0025]本专利技术采用低共熔溶剂提取矿物源中的腐植酸不仅工艺绿色环保，而且提取腐植酸后的副产物其中含有黄腐酸、尿素及氯化胆碱或甜菜碱等混合物，其中黄腐酸和尿素都是农用肥料，而氯化胆碱或甜菜碱都属于植物生长调节剂，可提高植物的抗逆性。因此可作为液态肥使用，能很好地克服碱液提取方法的弊端，显著降低生产成本和对环境的污染。
[0026]本专利技术与传统的碱液提取法或其它高纯度腐植酸制备方法相比，所用提取溶剂为低共熔溶剂，制备简单，成本低廉，且环境友好。制备工艺简单快速，环境及生物兼容性好，生产成本低，而且提取后的副产物也可以作为液态肥使用，可实现原料煤的综合利用。
附图说明
[0027]图1为实施例1得到的腐植酸的红外谱图。
具体实施方式
[0028]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0029]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0030]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从矿物源中提取腐植酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：将低共熔溶剂与矿物源混合，振荡，在85
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100℃条件下提取4
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5h，对提取液进行过滤，对残渣进行洗涤，合并滤液及洗涤液，得到腐殖酸提取液；将腐殖酸提取液调节pH至2.0，静置，过滤，洗涤残渣至中性，收集沉淀，进行真空浓缩干燥，即得腐殖酸。2.根据权利要求1所述的从矿物源中提取腐植酸的方法，其特征在于，所述低共熔溶剂由氢键受体和氢键供体组成，所述氢键受体为氯化胆碱或甜菜碱，所述氢键供体为尿素。3.根据权利要求2所述的从矿物源中提取腐植酸的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑛博，田宏哲，杜苛辉，钊华杰，王蒴，胡睿，
申请(专利权)人：沈阳农业大学，
类型：发明
国别省市：