CN109111578A - 腐植酸水溶液的制备方法、使用方法及应用 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种腐植酸水溶液的制备方法、使用方法及应用。该方法包括以下步骤：步骤S1，按比例取原料煤和水混合均匀，加热并研磨破碎，得混合体1；步骤S2，向混合体1中加入固体碱与水搅拌均匀，得混合体2；步骤S3，将混合体2静置，待分层后分离液体部分；步骤S4，向液体中加入水混合均匀，得混合体3；步骤S5，将混合体3静置，待分层后取液体，该液体即为腐植酸水溶液。该制备方法制备的腐植酸水溶液，解决了现有技术中无法制备腐植酸水溶液的工艺难题，该液态腐植酸相比固态腐植酸在土壤改良、环保、农业上的应用都有所提高，此外，该制备方法具有应用原料简单、生产设备投入小、效率质量高、经济效益高、全程绿色无污染的优点。

Description

腐植酸水溶液的制备方法、使用方法及应用

技术领域

本申请涉及有机物提取技术领域，具体而言，涉及一种腐植酸水溶液的制备方法、使用方法及应用。

背景技术

腐植酸主要来源于植物遗骸，经过微生物的分解和转化以及一系列的化学过程，积累起来的一类高活性有机物质。腐植酸的化学结构复杂，具有羧基、羟基、酚基、酮基等活性基团；它是由芳香族及其多种官能团构成的高分子有机酸，可发生络合、螯合、氧化还原等反应，具有良好的生理活性，在工业、农业、畜牧、环保、医药等方面都有广泛的用途；尤其在绿色环保产业中成为不可或缺的重要组成部分，应用最多的是作为土壤改良剂的使用。此外，腐植酸还广泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋、泥炭、褐煤、风化煤中。随着提取工艺的发展，目前已从泥炭、风化煤、褐煤等含腐植质的矿物质中提取出固态腐植酸。

但是固态腐植酸由于其存在状态的限制，当固态腐植酸与单一肥或者复合肥混合后一起作为含腐植酸的肥料应用在土壤和作物生长过程中，见效周期长达12-18个月，难以满足使用者的要求，不利用应用和市场推广；此外，固态的腐植酸不利于农业过程中滴灌、喷灌以及喷射设备使用，大大抑制了腐植酸在农业方面的使用。由于固态腐植酸停留在固态配料使用阶段，没有形成独立成型的产品应用，成为腐植酸在农业应用方面的瓶颈，遏制了腐植酸在土壤改良、环保、农业上的应用。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种腐植酸水溶液的制备方法，以解决现有的固态腐植酸在农业应用方面受限的问题，以及固态腐植酸在使用时见效周期长的缺陷问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种腐植酸水溶液的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，按比例取原料煤和水混合均匀，加热并研磨破碎，得混合体1；

步骤S2，向混合体1中加入固体碱与水混合物均匀搅拌，得混合体2；

步骤S3，将混合体2静置，待分层后取液体部分；

步骤S4，向液体中加入水混合均匀，得混合体3；

步骤S5，将混合体3静置，待分层后分离出液体部分，该液体即为腐植酸水溶液。

进一步的，所述步骤S1中的加热温度为80-100℃。

进一步的，所述原料煤为风化煤和褐煤中的一种。

进一步的，所述固体碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种。

进一步的，所述原料煤与水的总量的质量比为1:4-1:5。

进一步的，所述固体碱与水的质量比为1:2-1:3。

进一步的，所述步骤S5中，混合体3的静置时间为48小时以上。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种腐植酸水溶液的制备方法制备的腐植酸水溶液在促进种子生长方面的应用。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种腐植酸水溶液的制备方法制备的腐植酸水溶液在促进幼苗生长方面的应用。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种腐植酸水溶液的制备方法制备的腐植酸水溶液与化肥搭配时在改良土壤方面的应用。

本申请提出了一种腐植酸水溶液的制备方法，该制备方法不仅大大减少了原料煤的浪费，而且采用温和的条件，提高了对腐植酸的提纯率，从而能够提取有效成分较高的腐植酸水溶液，此外，该制备方法具有应用原料简单、生产设备投入小、效率质量高、商品化应用广、经济效益高、全程绿色无污染的优点，解决了现有的固态腐植酸在农业应用方面受限的问题，以及固态腐植酸在使用时见效周期长的缺陷问题。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合实施例来详细说明本申请。

本申请提供一种腐植酸水溶液的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，按比例取原料煤和水混合均匀，加热并研磨破碎，得混合体1。

该步骤S1中，原料煤与水的质量比为1:2-1:2.5，其中，原料煤为风化煤、褐煤中的一种；加热温度为80-100℃。将加热温度控制在80-100℃时，保证在制备腐植酸水溶液的过程中关键的活性基团、多功能基团、芳香族化合物等物质不被破坏的同时，最大化地提取腐植酸水溶液。

在制备过程中使用研磨机对原料煤研磨过滤，使腐植酸水溶液的提取率增加20％以上。

步骤S2，向混合体1中加入固体碱与水混合物均匀搅拌，得混合体2。

原料煤中的杂质大多数为弱酸性杂质，还包括金属类物质与岩石等水不溶物，为了提取到腐植酸水溶液，需向混合液中加入固体碱和水配置的碱性水溶液来中和酸性杂质。其中，固体碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，固体碱与水的质量比为1:2-1:3，选用此配比，是为了保证在提取到更多的腐植酸水溶液的同时，腐植酸的活性成分不会被高浓度碱破坏。还需说明的是，此过程的反应罐采用塑料质或抗碱抗腐蚀材料制作，防止加入氢氧化钠或氢氧化钾时腐蚀反应罐。

步骤S3，将混合体2静置，待分层后取液体部分。

该静置时间可选为3-5h，具体按情况而定；此过程提取出的上层液体为粘稠状黑色液体，下层固态沉淀物含有大量天然矿物质、微量元素及腐植酸成分，可晾晒或烘干后作为固态肥料添加剂、定型煤原料等使用。

步骤S4，向液体中加入水混合均匀，得混合体3。

为了得到纯度更高、量多的腐植酸水溶液，此过程中加入水的量可为原料煤的质量的2-3倍。

步骤S5，将混合体3静置，待分层后分离出液体部分，该液体液体即为腐植酸水溶液。

此反应过程中在液体表面会产生泡沫状漂浮物，该漂浮物会随着沉淀冷却逐渐消失。其中，上层液体为制备的腐植酸水溶液，中层液体为含腐植酸杂质溶液，可用于农作物的浇灌，下层液体为固态沉淀物，可晾晒或烘干后作为固态肥料或肥料添加剂使用。

下面列举部分实施例对本申请中的腐植酸水溶液的制备方法进行具体描述。

实施例1

步骤S1，取褐煤1000kg，水2000kg加入到反应罐中混合均匀，加热到80℃，在加热过程中使用研磨机将褐煤研磨破碎，得混合体1；

步骤S2，向混合体1中加入氢氧化钠55kg、水110kg的混合物，均匀搅拌，得混合体2；

步骤S3，将混合体2静置，待分层后取液体部分；

步骤S4，将液体放入沉淀罐中，并向沉淀罐中加入3000kg水混合均匀，得混合体3；

步骤S5，将混合体3静置48h，待分层后分离出液体部分，该液体即为腐植酸水溶液。

实施例2

步骤S1，取褐煤1000kg，水2500kg加入到反应罐中混合均匀，加热到100℃，在加热过程中使用研磨机将褐煤研磨破碎，得混合体1；

步骤S2，向混合体1中加入氢氧化钾55kg与水110kg的混合物均匀搅拌，得混合体2；

步骤S3，将混合体2静置，待分层后取液体部分；

步骤S4，将液体放入沉淀罐中，并向沉淀罐中加入2000kg水混合均匀，得混合体3；

步骤S5，将混合体3静置49h，待分层后分离出液体部分，该液体即为腐植酸水溶液。

实施例3

步骤S1，取风化煤1000kg，水2000kg加入到反应罐中混合均匀，加热到90℃，在加热过程中使用研磨机将风化煤研磨破碎，得混合体1；

步骤S2，向混合体1中加入氢氧化钠50kg与水150kg混合物均匀搅拌，得混合体2；

步骤S3，将混合体2静置，待分层后取液体部分；

步骤S4，将液体放入沉淀罐中，并向沉淀罐中加入2500kg水混合均匀，得混合体3；

步骤S5，将混合体3静置50h，待分层后分离出液体液体，该液体液体即为腐植酸水溶液。

实施例4

步骤S1，取风化煤1000kg，水2000kg加入到反应罐中混合均匀，加热到90℃，在加热过程中使用研磨机将风化煤研磨破碎，得混合体1；

步骤S2，向混合体1中加入氢氧化钾52kg与水156kg混合物均匀搅拌，得混合体2；

步骤S3，将混合体2静置，待分层后取液体部分；

步骤S4，将液体放入沉淀罐中，并向沉淀罐中加入2600kg水混合均匀，得混合体3；

步骤S5，将混合体3静置50h，待分层后分离出液体部分，该液体即为腐植酸水溶液。

实施例5

步骤S1，取褐煤1000kg，水2500kg加入到反应罐中混合均匀，加热到90℃，在加热过程中使用研磨机将褐煤研磨破碎，得混合体1；

步骤S2，向混合体1中加入氢氧化钾54kg与水108kg混合物均匀搅拌，得混合体2；

步骤S3，将混合体2静置，待分层后取液体部分；

步骤S4，将液体放入沉淀罐中，并向沉淀罐中加入2300kg水混合均匀，得混合体3；

步骤S5，将混合体3静置51h，待分层后分离出液体部分，该液体即为腐植酸水溶液。

实施例6

步骤S1，取风化煤1000kg，水2000kg加入到反应罐中混合均匀，加热到90℃，在加热过程中使用研磨机将风化煤研磨破碎，得混合体1；

步骤S2，向混合体1中加入氢氧化钾53kg与水106kg混合物均匀搅拌，得混合体2；

步骤S3，将混合体2静置，待分层后取液体部分；

步骤S4，将液体放入沉淀罐中，并向沉淀罐中加入2400kg水混合均匀，得混合体3；

步骤S5，将混合体3静置52h，待分层后分离出液体部分，该液体部分即为腐植酸水溶液。

实施例1至6利用腐植酸水溶液的制备方法制备的腐植酸水溶液的使用方法，包括以下步骤：

向制得的腐植酸水溶液中加入水混合均匀，得到稀释后的腐植酸水溶液。其中，加入水的量根据实际需要计算，在此不作具体限定。稀释的比率其中，根据不同作物成长周期。例如：种子处理、定植、开花坐果、包浆彭果期、采摘前期等和应用在不同的农作物上，视情况可选择对腐植酸水溶液进行稀释，例如，按照1:1或1:1.5的比例对腐植酸水溶液进行稀释，经过稀释后的腐植酸可用于种子处理；按照1:50-200的比例对腐植酸水溶液进行稀释，经过稀释后的腐植酸可用于幼苗蘸根处理；按照1:300-1000的比例对腐植酸水溶液进行稀释，经过稀释后的腐植酸可以用于农作物的喷施、浇灌和滴灌。

下面列举具体实施例对实施例1至6的制备方法制备的腐植酸水溶液的应用进行说明。

实施例7

1、实验材料

实验组为使用本实施例1至6中所制备的腐植酸水溶液，对照组为固体腐植酸。

2、实验方法

将120粒种子平均分为三等分，每一等份为一组实验，分别按照1:100的比例对腐植酸水溶液和固体腐植酸进行稀释，稀释后的实验组和对照组分别对120粒种子进行浸种处理，7天后，计算种子的发芽率。

3、实验结果

见表1：

表1腐植酸水溶液和固体腐植酸在促进种子发芽率的比较

由表1可知，腐植酸水溶液相比固体腐植酸可使种子的发芽率提高31.3％，此外，我们又按照1:1的比例将腐植酸水溶液进行稀释，经稀释后的溶液对种子进行包衣/拌种进行实验，实验方法同实施例7，发现腐植酸水溶液可有效的促进种子提前发芽并增强对养分的吸收能力，实现抗虫抗病的作用。

实施例8

1、实验材料

实验组为使用本实施例1至6中所制备的腐植酸水溶液，对照组为固体腐植酸。

2、实验方法

将120株种子平均分为三等分，每一等份为一组实验，分别按照1:50的比例将腐植酸水溶液和固体腐植酸进行稀释，稀释后的实验组和对照组分别对120株幼苗进行喷根/蘸根后定植处理，观察幼苗在3种不同土壤中的缓苗时间(d)。

3、实验结果

见表2：

表2腐植酸水溶液和固体腐植酸在促进幼苗缓苗的时间比较

由表2可知，腐植酸水溶液对定植前的秧苗进行喷根/蘸根处理，相比固态腐植酸在幼苗定植后缓苗期时间明显缩短。同时我们也在蘸根方面进行可考察(实验方法同实施例8)，发现腐植酸水溶液相比固态腐植酸在刺激根系成长、生根壮根、根系消毒等方面有明显改善，达到根系主茎健壮、营养吸收全面、抗逆性全面改善等目的。

实施例9

1、实验材料

实验组为使用本实施例1至6中所制备的腐植酸水溶液与氮肥搭配，对照组为固体腐植酸与氮肥搭配。

2、实验方法

取同等面积大小的不同土质土地6份，分三组进行实验，分别在每一组的土地上用对照组和实验组进行同时施肥，15天后观察氮肥当期利用率。

3、实验结果

见表3：

表3腐植酸水溶液与固体腐植酸分别于氮肥搭配后在土壤中的利用率。

由表3可知，腐植酸水溶液与氮肥搭配比固体腐植酸与氮肥搭配可有效提高缓释、保氮增加氮肥利用率。均衡吸收各类所需养分，满足作物不同成长期的全面养分需求。

其它对土壤方面促进团粒结构形成、、减低土表含盐量、增加土壤盐基交换容量、调整土壤酸碱、增加土壤透气性等；包括对作物产量、作物品质、外观变化等实例不一一列举，用法与用量见产品使用说明。

本申请的对腐植酸水溶液的制备方法具有如下优点：

1.减少了传统工艺中制备固态腐植酸的生产设备的投资及耗能，提高了风化煤和褐煤矿业资源的最终应用效能及商品化利用率。

2.工艺流程中原料与碱量的量化配比对腐植酸的活性成分实现了有效保护。

3.在制备过程中使用研磨机对原料研磨过滤，使对腐植酸的提取率增加了20％以上。

4.在步骤S5中，将混合体3静置后，分为三层液体，上两层为制备的腐植酸水溶液，其中，上层腐植酸水溶液主要用于喷施作物使用；中层腐植酸水溶液主要用于浇灌滴灌使用。

5.本申请的制备流程全程无任何粉尘、噪音、污水排放、气体排放等污染，全程绿色环保。

本申请的制备的腐植酸水溶液具有如下优点：

1.该提取的腐植酸水溶液在使用时，较传统的固态腐植酸应用在农作物上，不会在农作物的叶子上留下印记，影响农作物的外观。

2.该腐植酸水溶液在农业产业中可以实现见效快，比固态腐植酸应用效果缩短45倍以上，一般为一周可见；用量小，是固态腐植酸用量换算的20％左右；利用率高，无任何对土壤及作物的负面应用残留；高效绿色应用，可脱离化肥、药物等任何其它产品使用，也可与其它有机无机肥、菌肥混用或单独适用与绿色有机作物应用。起到减肥增效、降解重金属及农药残留、改良土壤的作用。

3.在使用时，将腐植酸水溶液加入粪肥混拌后发酵时，可将腐熟时间提前30％以上，增加50％以上粪肥中的有益菌类；适当遮阳的情况下可将一般粪肥发酵成有机生物菌肥，其中有益菌成分提高一倍以上。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种腐植酸水溶液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，按比例取原料煤和水混合均匀，加热并研磨破碎，得混合体1；

步骤S2，向混合体1中加入固体碱与水混合物均匀搅拌，得混合体2；

步骤S3，将混合体2静置，待分层后取液体部分；

步骤S4，向上层液体中加入水混合均匀，得混合体3；

步骤S5，将混合体3静置，待分层后分离出液体部分，该液体液体即为腐植酸水溶液。

2.根据权利要求1所述的腐植酸水溶液的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的加热温度为80-100℃。

3.根据权利要求1所述的腐植酸水溶液的制备方法，其特征在于，所述原料煤为风化煤和褐煤中的一种。

4.根据权利要求1所述的腐植酸水溶液的制备方法，其特征在于，所述固体碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种。

5.根据权利要求1所述的腐植酸水溶液的制备方法，其特征在于，所述原料煤与水的质量比为1:2-1:2.5。

6.根据权利要求1所述的腐植酸水溶液的制备方法，其特征在于，所述步骤S4和步骤S1中加入水的总量与原料煤的质量比为1:4-1:5。

7.根据权利要求1所述的腐植酸水溶液的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，混合体3的静置时间为48小时以上。

8.权利要求1至7任一项所述的腐植酸水溶液的制备方法制备的腐植酸水溶液在促进种子生长方面的应用。

9.权利要求1至7任一项所述的腐植酸水溶液的制备方法制备的腐植酸水溶液在促进幼苗生长方面的应用。

10.权利要求1至7任一项所述的腐植酸水溶液的制备方法制备的腐植酸水溶液与化肥搭配时在改良土壤方面的应用。