RU2036190C1

RU2036190C1 - Method of preparing alkaline metal humate

Info

Publication number: RU2036190C1
Application number: RU92011339A
Authority: RU
Inventors: А.А. Бацуев; Б.В. Левинский; А.В. Фурсов; Л.Н. Строганова
Original assignee: Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветных металлов
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 1995-05-27

Abstract

FIELD: fertilizer production. SUBSTANCE: humates were prepared by superfine dispersion of coals containing humic acids in the presence of chemical additive agent, - sodium and/or potassium carbonate. Chemical additive agent is added to the charge at the mass ratio with coal equal to (0.8-1.2):1, and dispersion is carried out up to charge color change from black and dark-gray to brown. EFFECT: enhanced quality of prepared humates, high extraction degree of humic acids from coal for a single stage. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к производству удобрений из твердых горючих ископаемых и может быть использовано в сельском хозяйстве. The invention relates to the production of fertilizers from solid fossil fuels and can be used in agriculture.

Известен способ получения гуминовых удобрений путем обработки твердого горючего ископаемого аммиаком, при этом предварительно горючее ископаемое обрабатывают раствором щелочи с последующим окислением при 100^оС [1]
Однако этот способ не позволяет достичь полноты извлечения гуминовых кислот из горючего ископаемого.A known method of producing humic fertilizers by treating solid fossil fuels with ammonia, while pre-fossil fossil is treated with an alkali solution, followed by oxidation at 100 ^about [1]
However, this method does not allow to achieve the completeness of extraction of humic acids from fossil fuels.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения гуматов щелочных металлов диспергированием углей, содержащих гуминовые кислоты, в присутствии химической присадки, в качестве которой используют гидроокись натрия. Диспергирование осуществляют в центробежной мельнице [2]
Недостатком этого способа является низкое качество получаемого продукта, обусловленное тем, что продукт получают в жидком виде с концентрацией гуматов не более 7% Эо осложняет вопросы хранения и траспоpтировки полученного в большом объеме продукта от производителя до потребителя. Кроме того, при хранении и транспортировке продукта снижается его качество за счет структурирования растворов.Closest to the invention in technical essence is a method for producing alkali metal humates by dispersing coals containing humic acids in the presence of a chemical additive, which is used as sodium hydroxide. Dispersion is carried out in a centrifugal mill [2]
The disadvantage of this method is the low quality of the resulting product, due to the fact that the product is obtained in liquid form with a humate concentration of not more than 7%. This complicates the storage and transportation of a large volume of product from the manufacturer to the consumer. In addition, during storage and transportation of the product its quality is reduced due to the structuring of solutions.

Для повышения концентрации гуматов в продукте его подвергают выпариванию досуха, что связано со значительными энергозатратами. Данный способ не позволяет также достичь высокой степени перевода гуминовых кислот в водорастворимые гуматы. To increase the concentration of humates in the product, it is evaporated to dryness, which is associated with significant energy consumption. This method also does not allow to achieve a high degree of conversion of humic acids into water-soluble humates.

Целью изобретения является создание способа, позволяющего повысить качество и выход получаемых гуматов, упростив при этом технологию их получения. The aim of the invention is to provide a method to improve the quality and yield of the obtained humates, while simplifying the technology for their preparation.

Для этого в способе получения гуматов щелочных металлов сверхтонким диспергированием углей, содержащих гуминовые кислоты, в присутствии химической присадки, содержащей щелочные металлы, согласно изобретению в качестве химической присадки используют сухие карбонаты натрия и/или калия. To this end, in the method for producing alkali metal humates by ultrafine dispersion of coals containing humic acids in the presence of a chemical additive containing alkali metals, dry sodium and / or potassium carbonates are used as the chemical additive.

Химическую присадку вводят в шихту при массовом соотношении с углем, равном (0,8-1,2):1, а диспергирование ведут до изменения цвета шихты из черного и темно-серого до коричневого. The chemical additive is introduced into the mixture in a mass ratio with coal equal to (0.8-1.2): 1, and dispersion is carried out until the color of the mixture from black and dark gray to brown.

Сопоставительный анализ предлагаемого способа с известными техническими решениями позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "новизна". A comparative analysis of the proposed method with known technical solutions allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."

Предлагаемый способ соответствует также критерию "изобретательский уровень", так как явным образом не следует из уровня техники. The proposed method also meets the criterion of "inventive step", as it clearly does not follow from the prior art.

Использование сухи карбонатов натрия и/или калия при диспергировании углей в высоконапряженных мельницах позволяет осуществлять твердофазную обменную реакцию, при которой катион водорода в содержащихся в исходных углях гуминовых кислотах заменяется катионом натрия и/или калия с образованием водорастворимых гуматов натрия и/или калия. The use of dry sodium and / or potassium carbonates in the dispersion of coal in high-tension mills allows for a solid-phase exchange reaction in which the hydrogen cation in the humic acids contained in the initial coal is replaced by a sodium and / or potassium cation with the formation of water-soluble humates of sodium and / or potassium.

Использование же при диспергировании в качестве химической присадки щелочей даже в сухом виде не обеспечивает протекание твердофазной обменной реакции, так как за счет сорбции щелочами влаги из воздуха получаемый продукт представляет собой желеобразную густую массу. Такой продукт осложняет работу с ним при разгрузке из диспергатора и расфасовке. Кроме того, продукт опасен вследствие высокой агрессивности щелочей. The use of alkalis as a chemical additive in alkalis, even in dry form, does not provide a solid-phase exchange reaction, since due to sorption of moisture from air by alkalis, the resulting product is a jelly-like dense mass. Such a product makes it difficult to work with it when unloading from a dispersant and packaging. In addition, the product is dangerous due to the high aggressiveness of alkalis.

Сверхтонкое диспергирование углей в присутствии сухих карбонатов натрия и/или калия по предлагаемому способу не только обеспечивает протекание твердофазной обменной реакции, но и позволяет повысить содержание полученных гуматов в готовом продукте по сравнению с известными из уровня техники техническими решениями. Изменение цвета шихты из черного и темно-серого до коричневого свидетельствует о полноте прохождения твердофазной обменной реакции образования гуматов. Ultrafine dispersion of coal in the presence of dry sodium and / or potassium carbonates by the proposed method not only provides a solid-phase exchange reaction, but also allows to increase the content of the obtained humates in the finished product in comparison with the technical solutions known from the prior art. The color change of the mixture from black and dark gray to brown indicates the completeness of the passage of the solid-phase exchange reaction of the formation of humates.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать товарный продукт за одну стадию. Thus, the proposed method allows to obtain a marketable product in one stage.

П р и м е р 1 (по прототипу). Навеску угля массой 10 г диспергировали до крупности 50-80 мкм в центробежной мельнице (ПЦМ) в пульпе с гидроксидом натрия, взятом в количестве 10 г, при отношении массы шаров к шихте, равном 10:1, в течение 4 мин. Полученный продукт выдерживали в течение суток. После этих двух операций обработки продукт представлял собой желеобразную и окомкованную массу черного цвета. Для получения товарного продукта измельченную смесь высушивали при 105^оС в течение 240 мин в сушильном шкафу типа СНОА до влажности 2% Для определения степени перевода гуминовых кислот в водорастворимые гуматы полученный продукт подвергали водному выщелачиванию при Ж:Т 10:1 и температуре 19,5^оС в течение 30 мин. Степень перевода гуминовых кислот в водорастворимые гуматы составила 84,2%
П р и м е р 2 (по предлагаемому способу). Навеску угля массой 10 г подвергали диспергированию до крупности частиц менее 40 мкм в центробежной мельнице (ПЦМ) при отношении массы шаров к шихте, равном 10:1, с химической присадкой карбонатом калия, взятом в количестве 10 г, до изменения цвета шихты из черного до коричневого. Время диспергирования до изменения цвета составило 4 мин. В результате на выходе мельницы получен готовый товарный продукт. Для определения степени перевода гуминовых кислот в водорастворимые гуматы полученный продукт выщелачивали при 19,5^оС, отношении Ж:Т, равном 10: 1, в течение 30 мин. Степень перевода составила 90,2%
П р и м е р 3 (по предлагаемому способу). Навеску угля 10 г подвергали диспергированию в центробежной мельнице до крупности менее 40 мкм в присутствии химической присадки карбоната натрия, взятом в количестве 10 г, до изменения цвета шихты до коричневого с получением товарного продукта на выходе мельницы. Определение степени перевода гуминовых кислот в водорастворимые гуматы проводили аналогично примеру 2.PRI me R 1 (prototype). A portion of coal weighing 10 g was dispersed to a particle size of 50-80 μm in a centrifugal mill (PCM) in a pulp with sodium hydroxide taken in an amount of 10 g, with the ratio of the mass of balls to the mixture equal to 10: 1 for 4 minutes. The resulting product was kept for a day. After these two processing operations, the product was a jelly-like and pelletized mass of black. For commercial product milled mixture was dried at 105 ^{° C} for 240 minutes in an oven to a moisture content type SPLA 2% To determine the extent of translation of humic acids water soluble humates obtained product was subjected to aqueous leaching at a G: T 10: 1 and a temperature of 19.5 ^about C for 30 minutes The degree of conversion of humic acids to water-soluble humates was 84.2%
PRI me R 2 (by the proposed method). A sample of coal weighing 10 g was dispersed to a particle size of less than 40 microns in a centrifugal mill (PCM) with a ratio of the mass of balls to the mixture equal to 10: 1, with a chemical additive of potassium carbonate taken in an amount of 10 g, until the color of the mixture from black to brown. Dispersion time before color change was 4 minutes. As a result, the finished product was obtained at the mill outlet. To determine the extent of translation of humic acids water soluble humates obtained product was leached at 19.5 ^{° C,} against G: T ratio of 10: 1, for 30 min. The degree of transfer was 90.2%
PRI me R 3 (by the proposed method). A sample of coal 10 g was subjected to dispersion in a centrifugal mill to a particle size of less than 40 microns in the presence of a chemical additive of sodium carbonate, taken in an amount of 10 g, until the color of the mixture turns brown to obtain a marketable product at the outlet of the mill. The degree of conversion of humic acids into water-soluble humates was carried out analogously to example 2.

П р и м е р 4 (по предлагаемому способу). Навеску угля 10 г подвергали диспергированию в центробежной мельнице до крупности менее 40 мкм в присутствии присадки-смеси карбонатов натрия и калия при их соотношении 3:7, при отношении массы шаров к шихте, равном 10:1, до изменения цвета шихты до коричневого. Степень перевода гуминовых кислот в водорастворимые гуматы определяли аналогично примеру 2. PRI me R 4 (by the proposed method). A portion of coal 10 g was subjected to dispersion in a centrifugal mill to a particle size of less than 40 μm in the presence of an additive mixture of sodium and potassium carbonates at a ratio of 3: 7, with the ratio of the mass of balls to the mixture equal to 10: 1, until the color of the mixture to brown. The degree of conversion of humic acids into water-soluble humates was determined analogously to example 2.

Аналогичные опыты были проведены при различных соотношениях химической присадки и угля в шихте. Результаты представлены в таблице. Similar experiments were carried out with different ratios of chemical additives and coal in the mixture. The results are presented in the table.

Как следует из данных, представленных в таблице, при использовании любого из предложенных вариантов химической присадки наиболее оптимальным является соотношение химической присадки и угля, равное (0,8-1,2):1. Изменение этого соотношения в большую или меньшую сторону приводит к уменьшению степени перевода гуминовых кислот в водорастворимые гуматы. При использовании в качестве химической присадки смеси карбонатов натрия и калия изменение соотношения между ними практически не имеет значения, так как при любом соотношении достигается высокая степень перевода гуминовых кислот в водорастворимые гуматы. As follows from the data presented in the table, when using any of the proposed options for chemical additives, the most optimal is the ratio of chemical additives and coal, equal to (0.8-1.2): 1. Changing this ratio up or down leads to a decrease in the degree of conversion of humic acids into water-soluble humates. When using a mixture of sodium and potassium carbonates as a chemical additive, a change in the ratio between them is practically irrelevant, since with any ratio a high degree of conversion of humic acids to water-soluble humates is achieved.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет за одну стадию получать товарный продукт, повысив при этом степень перевода гуминовых кислот в водорастворимые гуматы с 84,2 до 87,0-94,5% (см.таблицу). Получаемый продукт представляет собой сухую массу, поэтому удобен для хранения, транспортировки и расфасовки. Thus, the proposed method in comparison with the prototype allows for one step to obtain a marketable product, while increasing the degree of conversion of humic acids into water-soluble humates from 84.2 to 87.0-94.5% (see table). The resulting product is a dry mass, therefore, convenient for storage, transportation and packaging.

Предлагаемый способ прост в применении и может быть реализован в кратчайшие сроки. Это свидетельствует о соответствии технического решения критерию "промышленная применимость". The proposed method is easy to use and can be implemented as soon as possible. This indicates that the technical solution meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

1. METHOD FOR PRODUCING ALKALI METAL HUMATES by ultrafine dispersion of coals containing humic acids in the presence of a chemical additive containing alkali metals, characterized in that dry sodium and / or potassium carbonates are used as a chemical additive.

2. The method according to p. 1, characterized in that the chemical additive is introduced into the mixture with a mass ratio of coal equal to (0.8 1.2) 1, and the dispersion is carried out until the color of the mixture from black and dark gray to brown.