Способ получения гуматсодержащих соединений

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и может быть использовано в технологических процессах получения удобрения и стимуляторов роста растений. Предварительно измельченное исходное сырье обрабатывают водным раствором смесей гидроксида калия или натрия и карбоната калия или натрия. Концентрацию гидроксидов поддерживают равной 0,5 - 4,0 мас.%, а концентрацию карбонатов - 3,0-8,0 мас.%. Остаток торфа или угля отделяют фильтрацией, а фильтрат обрабатывают кислотой до рН 2-4. Гуминовые кислоты выпадают в осадок. Полученную пульпу центрифугируют и сгущенный продукт обрабатывают гидроксидом калия до рН 7 - 8. В фугат добавляют гидроксиды и карбонаты калия или натрия и полученным раствором обрабатывают новую порцию исходного сырья. Изобретение позволяет уменьшить степень разложения сырья и повысить концентрацию конечного продукта. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а точнее к технологии удобрений и стимуляторов роста растений. Известно, что в почве, торфе, сланцах, углях содержится весомое количество активного органического вещества, объединяемого общим названием "гумусовые кислоты". Для извлечения гумусовых кислот торф или уголь обрабатывают щелочным раствором - гидроксидом калия или натрия [1, 2]. Полученную массу используют непосредственно в качестве составной части удобрений или подвергают обработке с целью извлечения гумусовых кислот. Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является способ обработки гуматсодержащих материалов раствором гидроксида калия или натрия [3]. Однако получающиеся растворы малоконцентрированы и их транспортировка на длительные расстояния вызывает значительные трудности. Осложнения возникают и при фильтрации высокомолекулярных коллоидообразных гуминовых кислот. В то же время, если использовать концентрированные растворы щелочей, то в сильной степени гидролизуется органическое вещество торфа или угля с выщелачиванием нежелательных и вредных примесей.

Авторами предлагается способ, лишенный этих недостатков. Для достижения этих целей измельченный торф и уголь обрабатывают водным раствором, содержащим смесь гидроксида калия или натрия концентрацией 0,5 - 4,0 мас.% и карбоната калия или натрия концентрацией 3,0 - 8,0 мас.%. После обработки отделяют остаток торфа или угля и полученный раствор гуматов с избытком карбонатов подвергают воздействию фосфорной кислоты до достижения pH 2 - 4 с немедленным центрифугированием в течение 1 - 3 мин. Выходящую из центрифуги фазу гуминовых кислот смешивают в центробежном смесителе с гидроксидом калия до достижения pH 7 - 8 и получают готовый продукт. Водный фугат насыщают гидроксидами натрия или калия с карбонатами и полученным раствором обрабатывают новую порцию исходного сырья. Использование оборотного фильтрата позволяет уменьшить переход вредных примесей из торфа или угля, т.к. при циклическом процессе они находятся в равновесии с твердой фазой сырья.

Таким образом, удается достичь следующих положительных результатов: уменьшить разложение исходного материала за счет введения в экстрагирующий раствор карбонатов калия или натрия; уменьшить переход вредных примесей из исходного сырья в концентрат гуматсодержащих соединений; ускорить процесс фильтрации и получить концентрированный гуматсодержащий продукт.

После центрифугирования сгущенный продукт содержит 10 - 30 мас.% гуминовых кислот и после подщелачивания до pH 7 - 8 может добавляться в различные смешанные удобрения. Возможно использование и непосредственно сгущенного продукта в качестве активной добавки в животноводстве. Исходное сырье перед обработкой должно быть измельчено до размера 3 - 15 мм.

Пример 1. Приготовили 10 л раствора, содержащего 10 г/л гидроксида калия и 30 г/л карбоната калия. В полученный раствор ввели 3 кг торфа и перемешивали 1 ч. После фильтрации получили 8 л водного раствора, содержащего 71 г/л гуминовых соединений. Далее водный раствор обработали фосфорной кислотой. Концентрация кислоты 110 г/л. Кислоту вливали при интенсивном перемешивании в центробежном смесителе. После достижения pH 3,1 пульпу разделили на центрифуге в течение 2 мин при числе оборотов 4000 об/мин. В сгущенной части получен вязкий продукт, содержащий 250 г/л гуматов и в него ввели гидроксид калия до pH 7 - 8. Фугат возвращен на стадию приготовления выщелачивающего раствора.

Применение более концентрированного раствора гидроокиси калия (более 4,0 мас. %) приводит к переходу в водный раствор органических соединений торфа, неблагоприятно влияющих на рост растений. Введение карбоната калия позволяет получать более концентрированные растворы гуматов калия без заметного гидролитического расщепления сырья. Повышение концентрации карбонатов более 8,0 мас.% нецелесообразно, т.к. вызывает трудности с фильтрацией и несущественно влияет на переход гуматов в водный раствор.

Источники информации 1. Патент РФ 2021236, кл. C 05 F 11/02, 1994.

2. Патент РФ N 2051884, кл. C 05 F 11/02, 1996.

3. Авторское свидетельство СССР N 1763437, кл. C 05 F 01/02, 1992.

Формула изобретения

1. Способ извлечения гуматсодержащих соединений из торфа, угля, сланца и других гуматсодержащих материалов воздействием щелочных растворов калия или натрия, отличающийся тем, что гуматсодержащий материал обрабатывают водным раствором смеси гидроксида калия или натрия концентрацией 0,5 - 4,0 мас.% и карбоната калия или натрия концентрацией 3,0 - 8,0 мас.%, отделяют водную фазу и обрабатывают ее фосфорной кислотой до pH 2 - 4, с немедленным центрифугированием в течение 1 - 3 мин и смешением в центробежном смесителе выходящей из центрифуги сгущенной тяжелой фазы с гидроксидом калия до достижения величины pH 7 - 8, которую выводят как готовый продукт, а фугат насыщают гидроксидами и карбонатами калия или натрия и полученным раствором обрабатывают исходный гуматсодержащий материал.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что оптимальное содержание гидроксида калия или натрия поддерживают равным 1,0 - 2,0 мас.%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к переработке угля и сельскому хозяйству и может быть использовано для получения безбалластных гуминовых стимуляторов роста растений, повышающих урожайность сельскохозяйственных культур

Изобретение относится к области переработки нефти и может быть использовано в сельском хозяйстве для обогащения почвы перед посевом органическими и минеральными веществами и для подкормки растений в период вегетации

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к удобрениям на основе бурого угля, и может быть использовано для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и улучшения питательного режима почвы

Изобретение относится к химической промышленности по производству органоминеральных удобрений и может быть применимо в сельском хозяйстве для повышения плодородия и улучшения структуры почв

Изобретение относится к природоохранным технологиям и предназначено для восстановления загрязненных почв и их эксплуатации в условиях сильного химического и физического прессинга

Гуминовый концентрат, способ его получения, устройство для электрохимического получения гуминового концентрата (варианты). способ очистки воды от примесей, способ обезвоживания вязкотекучих сред, способ детоксикации органических соединений, способ утилизации осадков сточных вод, способ создания почв из естественных и искусственных грунтов и восстановления плодородия деградированных почв, способ компостирования органических отходов, способ утилизации осадков водопроводных вод // 2125039
Изобретение относится к области охраны и восстановления окружающей среды, более точно к технологиям, обеспечивающим восстановление загрязненных техногенными продуктами объектов окружающей среды, а точнее заявляемое изобретение касается гуминового концентрата, способа его получения, устройства для электрохимического получения гуминового концентрата, способа очистки вод от неорганических, органических и микробиологических примесей, способа обезвоживания вязкотекучих сред, способа детоксикации органических соединений, способа утилизации осадков сточных вод, способа создания почв из естественных и искусственных грунтов и восстановления свойств и плодородия деградированных почв, способ компостирования органических отходов, способ утилизации осадков водопроводных вод

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для получения гуминовых удобрений и стимуляторов роста, применяемых в сельском хозяйстве

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при получении подкормок для овощных и цветочных культур, выращиваемых в защищенном и открытом грунтах
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при получении гуминовых препаратов преимущественно из бурого угля
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при получении гранулированных органо-минеральных удобрений широкого ассортимента направленного действия для различных видов культур

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для получения гранулированных органо-минеральных удобрений

Изобретение относится к области промышленного производства удобрений для сельского хозяйства, в частности к производству органоминеральных удобрений, и может быть использовано для получения комплексного удобрения, содержащего все необходимые компоненты для эффективного улучшения почвы, условий роста растений и создания благоприятных условий для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов

Изобретение относится к химической промышленности по производству удобрений и может быть использовано в сельском хозяйстве для повышения плодородия как истощенных, так и плодородных почв
Изобретение относится к торфяной промышленности и может быть использовано при производстве гранулированного удобрения из торфа для сельского хозяйства
Наверх