PL216479B1 - Sposób wytwarzania kwasów huminowych z węgli brunatnych - Google Patents

Sposób wytwarzania kwasów huminowych z węgli brunatnych

Info

Publication number
PL216479B1
PL216479B1 PL396369A PL39636911A PL216479B1 PL 216479 B1 PL216479 B1 PL 216479B1 PL 396369 A PL396369 A PL 396369A PL 39636911 A PL39636911 A PL 39636911A PL 216479 B1 PL216479 B1 PL 216479B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
extraction
humic acids
concentration
amount
brown coal
Prior art date
Application number
PL396369A
Other languages
English (en)
Other versions
PL396369A1 (pl
Inventor
Józef Hoffmann
Henryk Górecki
Krystyna Hoffmann
Marta Huculak-Mączka
Artur Sztuka
Kazimierz Kwiręg
Ryszard Przybylski
Original Assignee
Luvena Spółka Akcyjna
Politechnika Wroclawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luvena Spółka Akcyjna, Politechnika Wroclawska filed Critical Luvena Spółka Akcyjna
Priority to PL396369A priority Critical patent/PL216479B1/pl
Publication of PL396369A1 publication Critical patent/PL396369A1/pl
Publication of PL216479B1 publication Critical patent/PL216479B1/pl

Links

Landscapes

  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kwasów huminowych z węgli brunatnych, przeznaczonych zwłaszcza do wytwarzania nawozów sztucznych oraz do innych zastosowań w rolnictwie.
Według polskiego opisu patentowego nr PL107698, dotyczącego sposobu wytwarzania nawozu mikroelementowego, kwasy huminowe, uzyskuje się poprzez traktowanie węgla brunatnego kwasem mineralnym, takim jak kwas solny czy kwas siarkowy o stężeniu od 1 do 3% mas.
Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr US 4319041, znany jest sposób wytwarzania kwasów huminowych z kopalin stanowiących ich źródło poprzez ekstrakcję z mieszaniną wody i sody kaustycznej przy wartości pH od 6,5 do 8,0 do momentu uzyskania ciekłego preparatu kwasów huminowych. Proces według wynalazku jest długotrwały, a kwasy huminowe w postaci koncentratu jako komponent nawozowy ulegają łatwemu wymywaniu do wód powierzchniowych i podziemnych.
Znane są sposoby wytwarzania kwasów huminowych polegające na ekstrakcji kwasów huminowych z węgla brunatnego roztworem zasadowym po uprzednim utlenieniu przy użyciu kwasu azotowego, tlenu czy tlenku azotu. Sposób taki znany jest z brytyjskiego opisu patentowego nr GB 1283385 oraz z opisu europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP 0272737. Proces utlenienia węgla brunatnego charakteryzuje się wysokim kosztem reagentów w stosunku do wartości otrzymanego produktu, długim czasem reakcji oraz niską selektywnością procesu wyodrębniania kwasów huminowych. Znane są sposoby otrzymywania nawozów z zastosowaniem kwasów huminowych jako składnika, który sam w sobie korzystnie wpływa na rośliny i właściwości fizyko-chemiczne gleby. Znane ze stosowania jest wytwarzanie kwasów huminowych, poprzez ekstrakcję wodnym roztworem zasady, a następnie wytrącenie żelu kwasem mineralnym.
Istotę wynalazku stanowi sposób kompleksowego wytwarzania kwasów huminowych z węgli brunatnych, który polega na tym, że rozdrobniony węgiel brunatny poddaje się ekstrakcji roztworem NaOH o stężeniu od 0,2 - 2,2% i/lub KOH o stężeniu od 0,3 - 3,1% i/lub NH4OH o stężeniu od 0,2 - 3,5%, z udziałem substancji kompleksujących takich jak pirofosforan sodu podawany w ilości od 1,3% do 14,6% i/lub trójpolifosforan sodu w ilości od 1,8% do 20,2% i/lub heksametafosforan sodu w ilości od 3,1% do 33,6%. Następnie po oddzieleniu osadu od ekstraktu, wytrąca się z osadu kwasy huminowe poprzez zakwaszenie środowiska kwasem siarkowym.
Korzystnie stężenie NaOH wynosi od 0,4 do 0,8%, stężenie KOH od 0,6 do 1,1%, stężenie NH4OH od 0,7 do 1,8%, a stosunek tych substancji w mieszaninie roztworu ekstrakcyjnego w zależności od konfiguracji wynosi 1:1 lub 1:1:1.
Korzystnie ekstrakcji poddaje się węgiel brunatny o uziarnieniu od 0,05 do 0,5 mm, w którym zawartość wody jest nie większa niż 10% mas. Ponadto reakcję ekstrakcji prowadzi się w temperaturze 0 - 90°C, pod normalnym ciśnieniem. Korzystnie czas kontaktu i mieszania się składników reakcji wynosi od 0,5 do 8 h. Korzystnie również po oddzieleniu kwasów huminowych wytrąca się siarczany z roztworu poekstrakcyjnego przy pomocy CaO lub Ca(OH)2, użytych w ilości od 0 do 2% mas. większej niż ilość kwasu siarkowego użytego do wytrącania kwasów huminowych, najkorzystniej 0,4 - 0,8% mas. Ekstrahent zawierający rozpuszczone substancje humusowe zawraca się do zbiornika mieszaniny ekstrahującej i ponownie wykorzystuje w procesie wytwarzania kwasów huminowych z węgla brunatnego.
W sposobie według wynalazku wprowadzenie do mieszaniny reakcyjnej substancji kompleksujących takich jak pirofosforan sodu, trójpolifosforan sodu lub heksametafosforan sodu (polifos) ma na celu związanie kationów wielowartościowych, co prowadzi do uwolnienia związków humusowych, które przechodzą w rozpuszczalne sole sodowe i/lub potasowe i/lub amonowe.
Sposób ten pozwala na zagospodarowanie cieczy poekstrakcyjnej, a zamknięty obieg cieczy ekstrahującej umożliwia racjonalne wykorzystanie surowca ekstrahującego, optymalny bilans wody w układzie i maksymalną wydajność procesu. Kwasy huminowe wytworzone sposobem według wynalazku stosuje się jako naturalną substancję kompleksującą makro- i mikroelementy nawozowe.
Sposób zgodnie z wynalazkiem wymaga nieskomplikowanej instalacji technologicznej i nadaje się do stosowania w produkcji kwasów huminowych na skalę przemysłową.
Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wytwarzania kwasów huminowych z węgli brunatnych.
PL 216 479 B1
P r z y k ł a d 1
Surowy węgiel brunatny poddaje się wstępnej obróbce fizycznej, polegającej na rozdrobnieniu materiału do wielkości ziaren 0,25 mm oraz suszeniu do takiego stanu ażeby zawartość wody nie przekraczała 15% mas. Tak przygotowany surowiec poddaje się ekstrakcji mieszaniną zawierającą 2,2% NaOH i 14,6% pirofosforanu sodu (Na4P2O7) w reaktorze ekstrakcyjnym, w którym miesza się składniki w temperaturze 50°C, pod normalnym ciśnieniem w ciągu 3 godzin. Następnie oddziela się ekstrakt od pozostałości poekstrakcyjnej, a kwasy huminowe wytrąca poprzez zakwaszenie środowiska do około pH = 1,5 za pomocą kwasu siarkowego (H2SO4). Roztwór poekstrakcyjny po odwirowaniu kwasów huminowych zadaje się wapnem (CaO) w celu pozbycia się z roztworu siarczanów wprowadzanych wraz z kwasem siarkowym. W tym celu do roztworu poekstrakcyjnego dodaje się w reaktorze tlenek wapnia CaO w ilości około 0,6% mas. większej niż ilość kwasu siarkowego użyta do wytrącania kwasów huminowych. Zawiesinę rozdziela się przy użyciu wirówki lub prasy filtracyjnej. Roztwór po ekstrakcji zawraca się do zbiornika mieszaniny pirofosforanu sodu i NaOH.
P r z y k ł a d 2
Surowy węgiel brunatny o zawartości wilgoci około 10% i rozdrobniony do uziarnienia poniżej 0,15 mm miesza się w reaktorze reakcyjnym w temperaturze 60°C pod normalnym ciśnieniem w ciągu 2 godzin z układem ekstrahującym składającym się z 3,1% KOH, 5,3% pirofosforanu sodu (Na4P2O7) i 7,4% trójpoIifosforanu sodu (Na5P3O10). Następnie masę reakcyjną rozdziela się na części nierozpuszczalne i ekstrakt kwasów huminowych, który z kolei zakwasza się kwasem siarkowym do pH poniżej 2 i odwirowuje kwasy huminowe. Pozostały roztwór ekstrakcyjny zadaje się Ca(OH)2, w ilości 0,6% mas. większej niż ilość kwasu siarkowego użytego do wytrącania kwasów huminowych i zawraca do zbiornika mieszaniny ekstrahującej.
P r z y k ł a d 3
Wysuszony do 15% zawartości wilgoci węgiel brunatny rozdrabnia się do uziarnienia poniżej 0,30 mm i miesza w reaktorze reakcyjnym z mieszaniną ekstrakcyjną zawierającą NH4OH w ilości 3,5%, pirofosforan sodu (Na4P2O7) w ilości 1,3%. trójpolifosforan sodu (Na5P4O10) w ilości 1,8% oraz heksametafosforan sodu ((NaPO3)6) w ilości 3,1%. Reakcję prowadzi się w temperaturze 70°C przez 4 godziny pod normalnym ciśnieniem. Po zakończeniu reakcji i oddzieleniu nierozpuszczonych części stałych węgla, pozostały ekstrakt zakwasza się kwasem siarkowym do uzyskania pH ~2. Wytrącone kwasy huminowe oddziela się od roztworu i w zależności od potrzeby suszy i przetwarza. Wprowadzone do roztworu ekstrakcyjnego podczas procesu siarczany strąca się poprzez dodatek CaO w ilości około 0,5% mas. większej niż ilość kwasu siarkowego użyta do wytrącania kwasów huminowych. Usunięcie siarczanów pozwala na zawrót roztworu ekstrakcyjnego i ponowne wykorzystanie w procesie wytwarzania kwasów huminowych z węgla brunatnego.
P r z y k ł a d 4
Surowy węgiel brunatny, jak w przykładzie 1 poddaje się ekstrakcji mieszaniną zawierającą 2% NaOH, 0,3% KOH i 33,6% heksametafosforanu sodu ((NaPO3)6) w reaktorze ekstrakcyjnym, w którym miesza się składniki w temperaturze 40°C, pod normalnym ciśnieniem w ciągu 3 godzin. Po zakończeniu reakcji ekstrakt oddziela się od pozostałości poekstrakcyjnej i zakwasza kwasem siarkowym (H2SO4) do wartości pH 1,5. Roztwór poekstrakcyjny po odwirowaniu kwasów huminowych zadaje się Ca(OH)2, w ilości 0.7% mas. większej niż ilość kwasu siarkowego użytego do wytrącania kwasów huminowych i zawraca do zbiornika mieszaniny ekstrahującej.
P r z y k ł a d 5
Wysuszony do 20% zawartości wilgoci węgiel brunatny i rozdrobniony do uziarnienia poniżej 0,50 mm miesza się w reaktorze reakcyjnym z układem ekstrahującym zawierającym NaOH o stężeniu 0,2%, KOH o stężeniu 0,3% i NH4OH o stężeniu 0,2% w stosunku 1:1:1 oraz dodatkiem 20,2% trójpoIifosforanu sodu (Na5P3O10). Proces prowadzi się w temperaturze 40°C przez 2 godziny pod normalnym ciśnieniem. Następnie mieszaninę odwirowuje się w celu odrzucenia pozostałości węgla a uzyskany ekstrakt zakwasza kwasem siarkowym. Po oddzieleniu skoagulowanych kwasów huminowych, do roztworu ekstrakcyjnego zawierającego siarczany wprowadza się CaO w ilości około 0,8% mas. większej niż ilość kwasu mineralnego użytego w procesie. Zawrót tak oczyszczonego roztworu ekstrakcyjnego pozwala na ponowne jego wykorzystanie w procesie ekstrakcji kwasów huminowych z węgla brunatnego.
P r z y k ł a d 6
Uprzednio wysuszony do 15% zawartości wody i rozdrobniony do uziarnienia poniżej 0,20 mm węgiel brunatny umieszcza się w reaktorze reakcyjnym i poddaje reakcji z mieszaniną 0,8% NaOH,
PL 216 479 B1
1,9% NH4OH, 7,4% trójpolifosforanu sodu (Na5P2O10) i 6,1% heksametafosforanu sodu ((NaPO3)6). Składniki miesza się w temperaturze 60°C pod normalnym ciśnieniem w ciągu 2 godzin. Kolejny etap polega na rozdzieleniu masy reakcyjnej na części nierozpuszczalne i ekstrakt, z którego następnie poprzez zakwaszenie środowiska kwasem siarkowym do pH poniżej 2, wytrąca i odwirowuje kwasy huminowe. Pozostały roztwór ekstrakcyjny zadaje się, tak jak w przykładzie 2, Ca(OH)2 i zawraca do zbiornika mieszaniny ekstrahującej.
P r z y k ł a d 7
Proces otrzymywania kwasów huminowych prowadzi się w tych samych warunkach i wykorzystuje węgiel brunatny o tych samych cechach co w przykładzie 2, z tym, że do ekstrakcji stosuje się mieszaninę 1,1% KOH, 1,8% NH4OH, 14,6% pirofosforanu sodu (Na4P2O7) i 12,2% heksametafosforanu sodu ((NaPO3)6). a do strącenia siarczanów z roztworu ekstrakcyjnego w celu jego zawrotu używa się CaO w ilości około 0,7% mas. większej niż ilość kwasu siarkowego użytego w procesie.

Claims (10)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania kwasów huminowych z węgli brunatnych z zastosowaniem ekstrakcji alkalicznej, wytrącaniu z ekstraktu kwasów huminowych kwasem i oddzieleniu ich od roztworu ekstrahującego, znamienny tym, że rozdrobniony węgiel brunatny poddaje się ekstrakcji roztworem NaOH o stężeniu 0,2 + 2,2% i/lub KOH o stężeniu 0,3 - 3,1% i/lub NH4OH o stężeniu od 0,2 - 3,5%, z udziałem substancji kompleksujących takich jak pirofosforan sodu podawany w ilości od 1,3% do 14,6% i/lub trójpolifosforan sodu w ilości od 1,8% do 20,2% i/lub heksametafosforan sodu w ilości od 3,1% do 33,6%, a po oddzieleniu osadu od ekstraktu, wytrąca się z osadu kwasy huminowe poprzez zakwaszenie środowiska kwasem siarkowym.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ekstrakcji poddaje się węgiel brunatny o uziarnieniu od 0,05 mm do 0,50 mm, zawierający nie więcej niż 10% mas. wody.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stężenie NaOH wynosi od 0,4 do 0.8%, stężenie KOH od 0,6 do 1,1%, stężenie NH4H od 0,7 do 1,8%, a stosunek tych substancji w mieszaninie roztworu ekstrakcyjnego w zależności od konfiguracji wynosi 1:1 lub 1:1:1.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas ekstrakcji stosuje się czas kontaktu mieszaniny z węglem brunatnym od 0,5 do 8 h.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że siarczany z roztworu poekstrakcyjnego usuwa się przez ich strącenie przy pomocy CaO lub Ca(OH)2.
  6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ciecz ekstrahującą zawierającą rozpuszczone substancje humusowe zawraca się do zbiornika mieszaniny ekstrahującej i ponownie wykorzystuje w procesie.
  7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że węgiel brunatny zawierający więcej niż 10% mas. wody przed procesem ekstrakcji poddaje się wstępnemu suszeniu, do zawartości od 10 do 20% mas. wody.
  8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces ekstrakcji prowadzi się w temperaturze od 0 - 90°C, pod normalnym ciśnieniem.
  9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że roztwór poekstrakcyjny zadaje się CaO lub Ca(OH)2 w ilości od 0 do 2% mas. większej niż ilość kwasu siarkowego użytego do wytrącania kwasów huminowych, najkorzystniej 0,4 - 0,8% mas.
  10. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pozbawiony siarczanów roztwór poekstrakcyjny zawierający rozpuszczone substancje humusowe zawraca się do zbiornika mieszaniny ekstrahującej i ponownie wykorzystuje w procesie wytwarzania kwasów huminowych z węgla brunatnego.
PL396369A 2011-09-19 2011-09-19 Sposób wytwarzania kwasów huminowych z węgli brunatnych PL216479B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396369A PL216479B1 (pl) 2011-09-19 2011-09-19 Sposób wytwarzania kwasów huminowych z węgli brunatnych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396369A PL216479B1 (pl) 2011-09-19 2011-09-19 Sposób wytwarzania kwasów huminowych z węgli brunatnych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL396369A1 PL396369A1 (pl) 2013-04-02
PL216479B1 true PL216479B1 (pl) 2014-04-30

Family

ID=48040788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL396369A PL216479B1 (pl) 2011-09-19 2011-09-19 Sposób wytwarzania kwasów huminowych z węgli brunatnych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL216479B1 (pl)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109400910A (zh) * 2018-10-23 2019-03-01 宁夏天鑫源生物科技有限公司 一种中性腐植酸钠及其制备方法和应用
PL423511A1 (pl) * 2017-11-20 2019-06-03 Politechnika Lodzka Sposób biosolubilizacji węgla brunatnego przy użyciu mikroorganizmu
PL423518A1 (pl) * 2017-11-20 2019-06-03 Politechnika Lodzka Sposób obróbki wstępnej węgla brunatnego przed procesem jego biosolubilizacji przy użyciu mikroorganizmów
CN110172007A (zh) * 2019-07-12 2019-08-27 惠州护地农科有限公司 一种水溶性精制有机肥及其制备工艺

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2594535C1 (ru) * 2015-07-28 2016-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) Способ получения гуминовых препаратов

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL423511A1 (pl) * 2017-11-20 2019-06-03 Politechnika Lodzka Sposób biosolubilizacji węgla brunatnego przy użyciu mikroorganizmu
PL423518A1 (pl) * 2017-11-20 2019-06-03 Politechnika Lodzka Sposób obróbki wstępnej węgla brunatnego przed procesem jego biosolubilizacji przy użyciu mikroorganizmów
PL234430B1 (pl) * 2017-11-20 2020-02-28 Politechnika Lodzka Sposób biosolubilizacji węgla brunatnego przy użyciu mikroorganizmu
PL234755B1 (pl) * 2017-11-20 2020-03-31 Politechnika Lodzka Sposób obróbki wstępnej węgla brunatnego przed procesem jego biosolubilizacji przy użyciu mikroorganizmów
CN109400910A (zh) * 2018-10-23 2019-03-01 宁夏天鑫源生物科技有限公司 一种中性腐植酸钠及其制备方法和应用
CN110172007A (zh) * 2019-07-12 2019-08-27 惠州护地农科有限公司 一种水溶性精制有机肥及其制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
PL396369A1 (pl) 2013-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12000013B2 (en) Caustic conversion process
CN105197905B (zh) 萃取磷矿联产饲料级磷酸二氢钙及工业级磷铵的生产方法
PL216479B1 (pl) Sposób wytwarzania kwasów huminowych z węgli brunatnych
Seitnazarov et al. BENEFICIATION OF HIGH-CALCAREOUS PHOSPHORITES OF CENTRAL KYZYLKUM WITH ORGANIC ACID SOLUTIONS.
US2914380A (en) Production of ca(h2po4)2
RU2519692C1 (ru) Способ извлечения редкоземельных элементов из твердых материалов, содержащих редкоземельные элементы
KR810000069B1 (ko) 인산염광물 함유 물질로부터 인산염을 회수하는 방법
KR101153739B1 (ko) 폐수로부터 인산 성분을 회수하는 방법
CN111675813A (zh) 一种腐殖酸的高效提取方法
CN106044732B (zh) 一种双酸解磷矿制作磷酸氢钙的方法
US10787396B2 (en) Methods of preparing soluble humin
CN114314540A (zh) 一种利用磷尾矿生产磷酸氢镁的方法
RU2579201C1 (ru) Способ получения гумата калия и установка
CN110997560B (zh) 用酸浸蚀磷酸盐源的方法
CN114736061B (zh) 一种使用磷矿尾矿生产复合肥的方法
PL241814B1 (pl) Sposób otrzymywania funkcjonalnych produktów humusowych z naturalnych surowców organicznych
RS62043B1 (sr) Proces za pripremu kalcijum monohidrogen fosfata
RU2375334C1 (ru) Способ извлечения фосфора из железосодержащих отходов переработки вятско-камских фосфоритов
RU2281930C2 (ru) Способ получения гуминовых кислот и их солей
PL230316B1 (pl) Sposób biochemiczny otrzymywania metali ziem rzadkich z fosfogipsów
PL247047B1 (pl) Sposób otrzymywania produktów humusowych z węgla brunatnego
RU2416591C1 (ru) Способ получения гуминовых веществ из торфа
PL230022B1 (pl) Sposób wytwarzania zawiesinowego nawozu zawierającego substancje humusowe
RU2577891C2 (ru) Способ получения гуминовых стимуляторов роста
CN108609639A (zh) 一种利用含钾页岩制酸回收铝联产香蕉专用钾钙肥的工艺