一种黄腐植酸盐液体肥料的制备方法技术

本发明专利技术属于风化煤综合利用技术领域，具体涉及一种黄腐植酸盐液体肥料的制备方法。本发明专利技术提供的制备方法：将风化煤粉体、碱性提取剂和水混合进行提取得到的碱性提取液和氧化剂混合，得到氧化原料液；将无机酸溶液注入所述氧化原料液中，得到的混合溶液进行氧化反应，得到氧化反应液；所述无机酸的注入速度以氧化原料液与无机酸溶液的混合体系的pH值每10min下降0.3～0.5计算；氧化反应液的pH值＜6.6；将氧化反应液固液分离，得到所述黄腐植酸盐液体肥料。本发明专利技术通过碱性提取剂和氧化剂在不同阶段pH值条件下氧化能力的变化，在不使用重金属盐催化剂的条件下，实现了有效提高黄腐植酸的提取率，环境友好，适宜工业推广。适宜工业推广。适宜工业推广。

【技术实现步骤摘要】
一种黄腐植酸盐液体肥料的制备方法


[0001]本专利技术属于风化煤综合利用
，具体涉及一种黄腐植酸盐液体肥料的制备方法。

技术介绍

[0002]风化煤中富含腐殖酸，其中腐殖酸由于具有良好的生理活性和吸收、络合、交换等功能而广泛应用于农、林、牧、石油、医药、环保等领域中。腐殖酸按照分子量的大小，可分为黑腐殖酸、棕腐殖酸、黄腐植酸，其中棕、黄腐殖酸分子量相对较小。黑腐植酸能在碱性条件下溶解，而棕腐殖酸能在有机溶剂、碱性水溶条件下溶解，而黄腐植酸可直接溶于水，其水溶液成酸性。黄腐植酸是腐植酸中分子量最小，活性最高的组成部分，是腐植酸的精华部分，易被植物吸收利用；黄腐植酸含有多种含氧官能团，如羟基、羧基、醌基、甲氧基、酚羟基等，对金属离子的络合能力比较强。
[0003]黄腐植酸具有在高钙镁水体中抗絮凝沉淀、抗酸的功效，在高硬度水体的北方区域与其他肥料共同通过滴灌系统施肥灌溉，实现水肥一体化，已被证明应用于农业上具有节约化肥用量，增强植物抗逆性，改善农产品品质等多重功效。因此如何获得低分子量的黄腐植酸的研究获得广泛关注。目前，腐植酸主要从从风化煤、褐煤等低价煤中提取获得，常用的提取方法是“碱溶酸析”、“分级离心”法，但该方法提取率较低，残渣排放量大，尤其是对于腐植酸的提取率较低。因此，如何利用风化煤中大、中分子量的黑、棕腐植酸有效制备中小分子量的黄腐植酸引起研究者们的广泛关注。
[0004]申请号为201610262629.2的中国专利公开了热溶法原位催化制备黄腐植酸及其盐的方法，具体为将低阶煤粉碎、过筛后得到的煤粉与铜盐溶液、氧化剂及强碱溶液的混合溶液进行混合，形成混合物反应，分离固液产物，液体产物干燥后制得固体产物为黄腐植酸；其中，使用的铜盐溶液是氯化铜、硫酸铜、硝酸铜中的一种与水配置的溶液；申请号为201310069033.7的中国专利公开了一种提高风化煤制备腐植酸盐产率的方法，首先需要在常温常压下，将风化煤或褐煤抽提腐植酸后的残渣加入反应容器中，加入残渣质量0.01％～10％的催化剂和残渣质量1～30倍的氧化剂水溶液；其中催化剂是选用金属元素如Fe、Cu、Zn等一种或者多种氧化物的复合；申请号为201610267074.0的中国专利公开了一种由纳米催化剂催化氧化风化煤制取黄腐植酸的方法使用的纳米催化剂是Fe和/或Cu和/或Zn金属氧化物。
[0005]上述专利公开的方法使黄腐植酸的提取率有所提高，但是均使用重金属作为催化剂，对环境污染严重。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种黄腐植酸盐液体肥料的制备方法，本专利技术提供的制备方法在不使用重金属催化剂的条件下黄腐植酸提取率高，环境友好，适宜工业推广。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种黄腐植酸盐液体肥料的制备方法，包括以下步骤：
[0009]将风化煤粉体、碱性提取剂和水混合进行提取，第一固液分离得到碱性提取液；所述碱性提取剂为碱金属氢氧化物和碱金属焦磷酸盐中的任一种或几种；
[0010]将所述碱性提取液和氧化剂混合，得到氧化原料液；所述氧化原料液的pH值≥10；所述氧化剂为碱金属次氯酸盐；
[0011]将无机酸溶液注入所述氧化原料液中进行氧化反应，得到氧化反应液；所述无机酸的注入速度以所述氧化原料液与无机酸溶液的混合体系的pH值每10min下降0.3～0.5计；所述氧化反应液的pH值＜6.6；
[0012]将所述氧化反应液第二固液分离，得到所述黄腐植酸盐液体肥料。
[0013]优选的，所述无机酸溶液的注入进行氧化反应分段进行，包括依次进行的第一连续注入阶段和第二连续注入阶段；
[0014]所述第一连续注入阶段为：将所述无机酸溶液连续注入所述氧化原料液中至pH值为7.2～7.4时停止，得到第一混合溶液，继续进行氧化反应30～40min，得到第二混合溶液；
[0015]所述第二连续注入阶段为：将所述无机酸溶液连续注入所述第二混合溶液中至pH值为6～6.6时停止，得到第三混合溶液，继续进行氧化反应30～60min，得到所述氧化反应液。
[0016]优选的，所述碱性提取剂与所述风化煤粉体的质量比为1:(10～20)。
[0017]优选的，所述碱性提取剂为碱金属氢氧化钠物和碱金属焦磷酸盐中的任意2种或3种。
[0018]优选的，所述氧化剂以氧化剂水溶液的形式与所述碱性提取液混合；
[0019]所述氧化剂水溶液的质量百分含量为6～12％；
[0020]所述氧化剂水溶液占所述碱性提取液的体积百分比为5～20％。
[0021]优选的，所述无机酸溶液为盐酸、硫酸或硝酸中的任意一种。
[0022]优选的，所述无机酸溶液的质量百分含量为6～15％。
[0023]优选的，所述第二固液分离后收集得到液相组份；还包括将所述液相组份进行浓缩，得到所述黄腐植酸盐液体肥料；所述黄腐植酸盐液体肥料的固含量为20～25％。
[0024]优选的，所述风化煤粉体和水的质量比为1:(5～7)。
[0025]优选的，所述第一固液分离和所述第二固液分离均为离心分离；
[0026]所述离心分离的转速独立地为2500～3500r/min。
[0027]本专利技术提供了一种黄腐植酸盐液体肥料的制备方法，包括以下步骤：将风化煤粉体、碱性提取剂和水混合进行提取，第一固液分离得到碱性提取液；所述碱性提取剂为碱金属氢氧化物和碱金属焦磷酸盐中的任一种或几种；将所述碱性提取液和氧化剂混合，得到氧化原料液；所述氧化原料液的pH值≥10；所述氧化剂为碱金属次氯酸盐；将无机酸溶液注入所述氧化原料液中进行氧化反应，得到氧化反应液；所述无机酸的注入速度以所述氧化原料液与无机酸溶液的混合体系的pH值每10min下降0.3～0.5计；所述氧化反应液的pH值＜6.6；将所述氧化反应液第二固液分离，得到所述黄腐植酸盐液体肥料。本专利技术提供的制备方法首先将风化煤粉体、碱性提取剂和水混合，风化煤粉体中腐植酸(包括大分子量的黑腐殖酸)在碱性提取剂和水形成的碱性环境中，充分溶解，并且在碱性提取液中黑腐殖酸分子结构呈现充分舒展状态，有利于分子链断裂；然后充分利用作为氧化剂的碱金属次氯酸
盐在不同的pH范围内，次氯酸根氧化能力不同，随着pH下降，次氯酸根氧化还原电位增大，氧化能力增强，将大中分子量的黑腐植酸氧化，大分子链断裂为小分子黄腐植酸，最后固液分离后制得黄腐酸盐液体肥料。本专利技术提供的制备方法通过碱性提取剂和氧化剂在不同阶段pH值条件下氧化能力的变化，在不使用重金属盐催化剂的条件下，实现了有效提高黄腐植酸的提取率，环境友好，适宜工业推广。
[0028]同时，本专利技术提供的制备方法具有反应温度低、耗时少、操作简单、能耗低的优点。
[0029]进一步的，在本专利技术中，无机酸溶液的注入进行氧化反应分段进行，包括依次进行的第一连续注入阶段和第二连续注入阶段；所述第一连续注入阶段为：将所述无机酸溶液连续注入所述氧化原料液中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黄腐植酸盐液体肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将风化煤粉体、碱性提取剂和水混合进行提取，第一固液分离得到碱性提取液；所述碱性提取剂为碱金属氢氧化物和碱金属焦磷酸盐中的任一种或几种；将所述碱性提取液和氧化剂混合，得到氧化原料液；所述氧化原料液的pH值≥10；所述氧化剂为碱金属次氯酸盐；将无机酸溶液注入所述氧化原料液中进行氧化反应，得到氧化反应液；所述无机酸的注入速度以所述氧化原料液与无机酸溶液的混合体系的pH值每10min下降0.3～0.5计；所述氧化反应液的pH值＜6.6；将所述氧化反应液第二固液分离，得到所述黄腐植酸盐液体肥料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机酸溶液的注入进行氧化反应分段进行，包括依次进行第一连续注入阶段和第二连续注入阶段；所述第一连续注入阶段为：将所述无机酸溶液连续注入所述氧化原料液中至pH值为7.2～7.4时停止，得到第一混合溶液，继续进行氧化反应30～40min，得到第二混合溶液；所述第二连续注入阶段为：将所述无机酸溶液连续注入所述第二混合溶液中至pH值为6～6.6时停止，得到第三混合溶液，继续进行氧化反应30～60min，得到所述氧化反应液。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛春辉，李青军，任静，陈暑晃，徐万里，邵华伟，
申请(专利权)人：新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所，
类型：发明
国别省市：