CN111171334A

CN111171334A - 一种由高钙镁矿源制备腐殖酸钠的方法

Info

Publication number: CN111171334A
Application number: CN202010071482.5A
Authority: CN
Inventors: 秦祖赠; 陈柳云; 周佐; 谢新玲; 苏通明; 罗轩; 纪红兵
Original assignee: Guangxi University
Current assignee: Guangxi University
Priority date: 2020-01-21
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2020-05-19

Abstract

本发明公开了一种由高钙镁矿源制备腐殖酸钠的方法。该方法以钙、镁含量大于5 wt%的矿源土原料，先用湿法球磨粉碎矿源土，然后利用HCl酸洗除去钙、镁离子，利用NaOH中和反应提取得到腐殖酸钠溶液，对腐殖酸钠溶液进行喷雾干燥，得到纯度较高的腐殖酸钠，同时生产的腐殖酸钠的可溶性腐殖酸含量（以干基计）达50%以上。本发明的优点是：工艺简单，操作便捷；利用了废弃的矿源土，环境友好；对矿源土的利用率高；制备的腐殖酸钠纯度和可溶性腐殖酸含量高。

Description

一种由高钙镁矿源制备腐殖酸钠的方法

技术领域

本发明属于矿源土处理和腐殖酸钠的生产领域，具体为一种利用高钙镁含量矿源土制备腐殖酸钠的方法。

背景技术

矿源土的主要成分为风化煤、泥炭和褐煤以及其他杂质。由于分离困难和含碳量不足，矿源土的利用率很低。矿源土中的风化煤、泥炭和褐煤中存在着大量的腐殖酸，能够用于加工生产腐殖酸及腐殖酸盐的产品（土壤通报, 2003, 34(4):343-345.）。腐殖酸在矿源土中主要以游离的腐殖酸和腐殖酸钙、镁盐两种形式存在。

腐殖酸钠为乌黑的无定性颗粒，无毒无臭无腐蚀，极易溶于水。主要用于收敛，止血，止泻。同时，在农业中作为复合肥料，可改变土壤结构，对农作物起到防病抗病增产增收的效果；在禽畜养殖中作为饲料添加剂；在水产养殖中作为增效剂，都取得了显著的经济效益。传统生产方法是利用钙镁含量少（<2 wt%）的风化煤、泥炭或褐煤作为煤源，粉碎后加入NaOH进行中和反应得到腐殖酸钠溶液，沉淀分离后蒸发干燥得到腐殖酸钠样品（环境科学与管理, 2008, 33(12):37-40.）。

传统的腐殖酸钠的生产方法对含钙、镁的矿源土作为原料的利用率不高，无法提取出风化煤、泥炭和褐煤中难溶的腐殖酸钙、镁盐。同时传统生产工序中的存在耗能高和耗时长的问题，不具有经济效益。

用高钙镁含量（>5 wt%）的矿源土制备的腐殖酸钠，通过加入HCl酸化和加入NaOH中和反应有效的利用了矿源土中难溶的腐殖酸钙镁盐，制备得到高纯度和高可溶性腐殖酸含量的腐殖酸钠。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，利用钙、镁含量大于5 wt%的矿源土为原料制备腐殖酸钠，有效利用矿源土中难溶的腐殖酸钙镁盐，提升矿源土利用率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下:

一种腐殖酸钠的制备方法，包括如下步骤：以钙、镁含量大于5 wt%的矿源土为原料，先通过湿法球磨将原料粉碎成煤浆，然后利用浓度为15 wt%的HCl溶液对原料酸化，分离得到沉淀部分并用软水洗涤，废酸循环用于原料酸化，然后添加浓度为15 wt%的NaOH溶液使混合浆液的pH值达到9.0~11.0，液固比为9:1，中和反应温度80~100 ºC下反应，搅拌时间为30~50 min；然后利用离心固液分离得到上清液，同时利用软水对固液分离后的固体废渣进行洗涤；最后将上清液喷雾干燥，进口220~240 ºC，出口90~110 ºC，得到腐殖酸钠固体粉末，可溶性腐殖酸含量（以干基计）大于50%。

在上述制备腐殖酸钠的方法中，所述步骤中经计算添加浓度为15 wt%的NaOH溶液使混合浆液的pH值优选为10.0。

在上述制备腐殖酸钠的方法中，所述步骤中中和反应温度优选为90 ºC。

在上述制备腐殖酸钠的方法中，所述步骤中搅拌时间优选为40 min。

在上述制备腐殖酸钠的方法中，所述步骤中将上清液喷雾干燥，进口温度优选为230 ºC，出口温度优选为100 ºC。

本发明与现有的技术相比，具有如下有益效果：

1.本发明的腐殖酸钠的制备方法以高钙镁含量（>5 wt%）矿源土为原料，有效利用矿源土中难溶的腐殖酸钙镁盐。

2. 本发明的腐殖酸钠的制备方法经济效益高，不仅节约生产成本和生产时间，而且增加了原料利用率。

3.本发明的腐殖酸钠的制备方法工艺简单，操作便捷；利用了废弃的矿源土，环境友好；对矿源土的利用率高；制备的腐殖酸钠纯度和可溶性腐殖酸含量高，可溶性腐殖酸含量（以干基计）大于50%。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步的说明，但需说明的是本发明的应用范围包含并不局限于这些实施例。

实施例1

一种腐殖酸钠的制备方法，包括如下步骤：以钙、镁含量大于5 wt%的矿源土为原料，先通过湿法球磨将原料粉碎成煤浆，然后利用浓度为15 wt%的HCl溶液对原料酸化，分离得到沉淀部分并用软水洗涤，废酸循环用于原料酸化，然后添加含量为15 wt%的NaOH溶液使混合浆液的pH值达到9.0，液固比为9:1，中和反应温度80 ºC，搅拌时间30 min；然后利用离心固液分离得到上清液，同时利用软水对固液分离后的固体废渣进行洗涤，洗涤水可用于配置NaOH溶液。最后将上清液喷雾干燥，进口220 ºC，出口90 ºC，得到腐殖酸钠固体粉末，可溶性腐殖酸含量（以干基计）达到50%。

实施例2

一种腐殖酸钠的制备方法，包括如下步骤：以钙、镁含量大于5 wt%的矿源土为原料，先通过湿法球磨将原料粉碎成煤浆，然后利用浓度为15 wt%的HCl溶液对原料酸化，分离得到沉淀部分并用软水洗涤，废酸循环用于原料酸化，然后添加浓度为15 wt%的NaOH溶液使混合浆液的pH值达到10.0，液固比为9:1，中和反应温度100 ºC，搅拌时间50 min；然后利用离心固液分离得到上清液，同时利用软水对固液分离后的固体废渣进行洗涤，洗涤水可用于配置NaOH溶液。最后将上清液喷雾干燥，进口230 ºC，出口110 ºC，得到腐殖酸钠固体粉末，可溶性腐殖酸含量（以干基计）达到52%。

实施例3

一种腐殖酸钠的制备方法，包括如下步骤：以钙、镁含量大于5 wt%的矿源土为原料，先通过湿法球磨将原料粉碎成煤浆，然后利用浓度为15 wt%的HCl溶液对原料酸化，分离得到沉淀部分并用软水洗涤，废酸循环用于原料酸化，然后添加浓度为15 wt%的NaOH溶液使混合浆液的pH值达到11.0，液固比为9:1，中和反应温度90 ºC，搅拌时间40 min；然后利用离心固液分离得到上清液，同时利用软水对固液分离后的固体废渣进行洗涤，洗涤水可用于配置NaOH溶液。最后将上清液喷雾干燥，进口240 ºC，出口100 ºC，得到腐殖酸钠固体粉末，可溶性腐殖酸含量（以干基计）达到54%。

实施例4

一种腐殖酸钠的制备方法，包括如下步骤：以钙、镁含量大于5 wt%的矿源土为原料，先通过湿法球磨将原料粉碎成煤浆，然后利用浓度为15 wt%的HCl溶液对原料酸化，分离得到沉淀部分并用软水洗涤，废酸循环用于原料酸化，然后添加浓度为15 wt%的NaOH溶液使混合浆液的pH值达到10.0，液固比为9:1，中和反应温度80ºC，搅拌时间50 min；然后沉降离心固液分离得到上清液，同时利用软水对固液分离后的固体废渣进行洗涤，洗涤水可用于配置NaOH溶液。最后将上清液喷雾干燥，进口240 ºC，出口90 ºC，得到腐殖酸钠固体粉末，可溶性腐殖酸含量（以干基计）达到53%。

Claims

1.一种腐殖酸钠的制备方法，其特征在于包括如下步骤：以钙、镁含量大于5 wt%的矿源土为原料，先通过湿法球磨将原料粉碎成煤浆，然后利用浓度为15 wt%的HCl溶液对原料酸化，分离得到沉淀部分并用软水洗涤，废酸循环用于原料酸化，然后添加浓度为15 wt%的NaOH溶液使混合浆液的pH值达到9.0~11.0，加水调节液固比为9:1，在80~100 ºC下进行中和反应，搅拌30~50 min；然后利用离心固液分离得到上清液，同时利用软水对固液分离后的固体废渣进行洗涤；最后将上清液喷雾干燥，进口230~240 ºC，出口90~110 ºC，得到腐殖酸钠固体粉末。

2.根据权利要求1所述的一种腐殖酸钠的制备方法，其特征在于添加浓度为15 wt%的NaOH溶液使混合浆液的pH值达到10.0。

3.根据权利要求1所述的一种腐殖酸钠的制备方法，其特征在于中和反应在90 ºC下进行。

4.根据权利要求1所述的一种腐殖酸钠的制备方法，其特征在于搅拌时间为40 min。

5.根据权利要求1所述的一种腐殖酸钠的制备方法，其特征在于将上清液喷雾干燥，进口230 ºC，出口100 ºC。