專利名稱：一種酸溶性腐植酸鉀的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及腐植酸的精加工，尤其是選提與復(fù)合，該方法獲取的酸溶性腐植酸鉀， 作為有機(jī)肥料的增效劑、添加劑有極佳的使用效果。
背景技術(shù)：
腐植酸(Humic Acid,簡寫HA)是動(dòng)植物遺骸，主要是是植物的遺骸，經(jīng)過微生物 的分解和轉(zhuǎn)化，以及地球化學(xué)的一系列過程和積累起來的一類具有羧基、羥基、分羥基、醌 基、甲氧基等多活性基的有機(jī)酸物質(zhì)。它具有良好的生理活性和吸收、絡(luò)合、交換等功能。它 廣泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及泥炭(又稱草炭)、褐煤、風(fēng)化煤中。按自然界分類，它 可以分為三大類，即土壤腐植酸、水體腐植酸和煤炭腐植酸。 我國開發(fā)的以腐植酸作 為有機(jī)物原料的主要產(chǎn)品有肥料、農(nóng)藥、獸藥、抗旱劑、飼料添加劑；藥品、保健品、化妝品； 石油助劑、工業(yè)水處理劑、水煤漿穩(wěn)定劑、蓄電池膨脹劑、陶瓷添加劑、油墨添加劑等一百多 個(gè)品種，已經(jīng)基本上構(gòu)成了我國腐植酸類產(chǎn)品的完整體系。文獻(xiàn)檢索披露號為200510011310《一種用煤炭生產(chǎn)黃腐植酸的技術(shù)》的專利，是 將風(fēng)化煤粉碎成粒度為0. 3 mm的顆粒，將其加入到反應(yīng)釜中，然后加入4. 5mol / L的硝 酸，攪拌均勻，在85°C的溫度條件下，反應(yīng)1小時(shí)后停止加熱，除上清液，取沉淀物，與水加 入到反應(yīng)釜中攪拌均勻，再緩慢加入濃度為98%的硫酸，混合均勻，溫度在57°C的條件下， 靜置反應(yīng)1小時(shí)，然后冷卻4小時(shí)，去除殘?jiān)脼V液，用占?xì)堅(jiān)亓?0-15%的清水漂洗殘 渣后濾過得漂洗液，將濾液和漂洗液混合得合并液，將合并液濃縮，烘干，即得成品。本發(fā)明的特點(diǎn)將風(fēng)化煤洗選提純，并添加復(fù)合催化劑及氫氧化鉀調(diào)節(jié)PH值，使產(chǎn) 品更接近生產(chǎn)的需求，由于產(chǎn)品的PH值呈弱酸性，不易污染環(huán)境，成本低，具有廣闊的市場 前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供的酸溶性腐植酸鉀的生產(chǎn)方法，簡單實(shí)用，節(jié)能增效，有 別于其他采用硝酸制備的方法，更適宜生產(chǎn)的實(shí)際需求，為同行所認(rèn)同。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種酸溶性腐植酸鉀的生產(chǎn)方法，先將選洗提純的 風(fēng)化煤粉碎至40-80目，與硝酸、自來水按1:1. 5:5的比例加入反應(yīng)釜，同時(shí)加入風(fēng)化煤量 0. 5-1. 5%的鐵釩復(fù)合催化劑，密閉反應(yīng)釜；緩慢升溫130-200°C，加壓力0. 3_lMpa，反應(yīng)2_4 小時(shí)后，將分離得到的酸溶性腐植酸鉀溶液，加入氫氧化鉀，調(diào)節(jié)PH值為5. 0-6.0 ；再將物 料經(jīng)三效蒸發(fā)器濃縮至15-20%濃度，經(jīng)分步干燥，成微粒狀，即得成品；
其中風(fēng)化煤洗選提純原料過篩粉碎至0. 5mm以下，加水?dāng)嚢?，其煤水比?:2-1:3 ；同 時(shí)添加濃度1- 的稀硝酸溶液，繼續(xù)攪拌升溫80-90°C，反應(yīng)50-65min，經(jīng)板框式壓濾機(jī)固 液分離得優(yōu)質(zhì)風(fēng)化煤；
其中鐵釩復(fù)合催化劑的制備
a)將U6kg草酸加入IOOOkg去離子水中，加熱60-70°C溶解，再加入59kg偏釩酸銨固體，攪拌反應(yīng)20min得草酸氧釩溶液；將1500kg活性炭投入上步溶液中攪拌，時(shí)間60min， 經(jīng)板框式壓濾機(jī)分離，回收濾餅；用100-120°C干燥Mh，再用500°C焙燒4h，制得活性炭負(fù) 載V2O5催化劑；
b)將1500kg活性炭分散到IOOOkg已配置好的0. 25mol/L的!^eCl3溶液中攪拌60min， 用濃度為1%的氨水調(diào)節(jié)PH值為9-10 ；經(jīng)板框式壓濾機(jī)分離，回收濾餅；用100-120°C干燥 24h,再用500°C焙燒4h，制得活性炭負(fù)載!^e2O3催化劑；
將上述a、b制得的催化劑按1 1的比例混合均勻，即得鐵釩復(fù)合催化劑。所述的生產(chǎn)方法，選洗提純的風(fēng)化煤，其HA含量彡75%、灰分含量彡10%。所述的生產(chǎn)方法，分步干燥分塔式噴霧干燥機(jī)的干燥和流化床干燥器的干燥。本發(fā)明方法的構(gòu)思與技術(shù)原理采用復(fù)合催化劑和氧化劑對煤炭腐植酸進(jìn)行較深 度的氧化降解處理，將大分子的黑腐酸經(jīng)化學(xué)方法氧化斷鏈成分子量較小的腐植酸，同時(shí) 在腐植酸分子結(jié)構(gòu)的斷鏈處和不飽和鍵處生成大量的酸性較強(qiáng)的羧基，極大的提高了腐植 酸分子的親水性，從而達(dá)到可溶于酸性條件的目的。腐植酸最主要的化學(xué)特征是遇堿溶解遇酸沉淀，也就是常說的堿溶酸沉淀；但是 腐植酸產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)和酸性肥料(NH4S04、NH4H2PO4iK2SO4iNH4Cl, NH4NO3等) 混合用于噴滴灌，這樣普通腐植酸產(chǎn)品會(huì)在酸性條件下絮凝沉淀，堵塞滴灌帶，使腐植酸產(chǎn) 品在節(jié)水農(nóng)業(yè)應(yīng)用中受到了很大的限制；同時(shí)隨著人們健康和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對農(nóng)產(chǎn)品 中農(nóng)藥殘留指標(biāo)的要求越來越高，要求使用的農(nóng)藥必須是高效低毒的，為此我們開發(fā)了具 有在酸性條件下還能夠很好溶解適用于滴灌和農(nóng)藥的酸溶性腐植酸，彰顯技術(shù)進(jìn)步。


本發(fā)明對照附圖作進(jìn)一步說明。附圖1為本發(fā)明的工藝流程示意如圖所示1-風(fēng)化煤粉碎一2-物理洗選提純(催化劑)一3-氧化反應(yīng)一4-分離不溶 雜質(zhì)(KOH) — 5-調(diào)節(jié)pH值一6-濃縮噴霧干燥一7-流化造粒一8-計(jì)量包裝成品。附圖2為在pH條件的兩酸的溶解性對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
如圖所示該產(chǎn)品在pH > 3. 0條件下，其溶解性就保持了相對穩(wěn)定的狀態(tài)，不受影響； 普通的精制腐植酸鉀需要在pH > 7. 0的中性條件下才能保證較好的溶解性。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明對照實(shí)施例作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例方法的控制要點(diǎn)
(1)風(fēng)化煤經(jīng)水洗提純，其HA含量彡75%、灰分降到彡10%，從而提高了風(fēng)化煤被氧化的 活性，可以降低氧化劑的用量，提高產(chǎn)品收率及質(zhì)量。(2)采用復(fù)合催化劑和氧化劑的氧化組合，使不同單質(zhì)催化劑發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。
(3)對比試驗(yàn)在不同pH條件下酸溶性腐植酸鉀與精制腐植酸鉀的溶解性對比， 見下表。
權(quán)利要求
1.一種酸溶性腐植酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于先將選洗提純的風(fēng)化煤粉碎至 40-80目，與硝酸、自來水按1:1. 5:5的比例加入反應(yīng)釜，同時(shí)加入風(fēng)化煤量0. 5-1. 5%的鐵 釩復(fù)合催化劑，密閉反應(yīng)釜；緩慢升溫130-200°C，加壓力0. 3-lMpa,反應(yīng)2_4小時(shí)后，將分 離得到的酸溶性腐植酸鉀溶液，加入氫氧化鉀，調(diào)節(jié)PH值為5. 0-6. 0 ；再將物料經(jīng)三效蒸發(fā) 器濃縮至15-20%濃度，經(jīng)分步干燥，成微粒狀，即得成品；其中風(fēng)化煤洗選提純原料過篩粉碎至0. 5mm以下，加水?dāng)嚢?，其煤水比?:2-1:3 ；同 時(shí)添加濃度1- 的稀硝酸溶液，繼續(xù)攪拌升溫80-90°C，反應(yīng)50-65min，經(jīng)板框式壓濾機(jī)固 液分離得優(yōu)質(zhì)風(fēng)化煤；其中鐵釩復(fù)合催化劑的制備a)將U6kg草酸加入IOOOkg去離子水中，加熱60-70°C溶解，再加入59kg偏釩酸銨固 體，攪拌反應(yīng)20min得草酸氧釩溶液；將1500kg活性炭投入上步溶液中攪拌，時(shí)間60min， 經(jīng)板框式壓濾機(jī)分離，回收濾餅；用100-120°C干燥Mh，再用500°C焙燒4h，制得活性炭負(fù) 載V2O5催化劑；b)將1500kg活性炭分散到IOOOkg已配置好的0.25mol/L的!^eCl3溶液中攪拌60min， 用濃度為1%的氨水調(diào)節(jié)PH值為9-10 ；經(jīng)板框式壓濾機(jī)分離，回收濾餅；用100-120°C干燥 24h,再用500°C焙燒4h，制得活性炭負(fù)載!^e2O3催化劑；將上述a、b制得的催化劑按1 1的比例混合均勻，即得鐵釩復(fù)合催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于選洗提純的風(fēng)化煤，其HA含量 ^ 75%、灰分含量；^ 10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于分步干燥分塔式噴霧干燥機(jī)的干燥 和流化床干燥器的干燥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于選用的硝酸及制備鐵釩復(fù)合催化劑 的原料均為市售產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種酸溶性腐植酸鉀的生產(chǎn)方法，先將選洗提純的風(fēng)化煤粉碎至40-80目，與硝酸、自來水按1:1.5:5的比例加入反應(yīng)釜，同時(shí)加入風(fēng)化煤量0.5-1.5%的鐵釩復(fù)合催化劑，密閉反應(yīng)釜；緩慢升溫130-200℃，加壓力0.3-1MPa，反應(yīng)2-4小時(shí)后，將分離得到的酸溶性腐植酸鉀溶液，加入氫氧化鉀，調(diào)節(jié)pH值為5.0-6.0；再將物料經(jīng)三效蒸發(fā)器濃縮至15-20%濃度，經(jīng)分步干燥，成微粒狀，即得成品；其中風(fēng)化煤洗提后其HA含量≥75%、灰分含量≤10%；其中鐵釩復(fù)合催化劑是將草酸加水溶解，加偏釩酸銨反應(yīng)得草酸氧釩溶液；再加活性炭分離，回收濾餅后干燥、焙燒，制得活性炭負(fù)載V2O5催化劑；將活性炭分散到FeCl3溶液中攪拌，加氨水調(diào)節(jié)，經(jīng)板框式壓濾機(jī)分離，干燥、焙燒制得活性炭負(fù)載Fe2O3催化劑；將上述的兩種催化劑按1:1的比例混合均勻即得。
文檔編號C07G99/00GK102093434SQ20111000055
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月4日
發(fā)明者孫萬煌, 孫好文, 樊金龍, 王 琦, 蔣晨義, 蔡澤宇 申請人:新疆雙龍腐植酸有限公司