RU2243194C2 - Method of manufacturing alkali metal humates - Google Patents

Method of manufacturing alkali metal humates Download PDF

Info

Publication number
RU2243194C2
RU2243194C2 RU2002120570/12A RU2002120570A RU2243194C2 RU 2243194 C2 RU2243194 C2 RU 2243194C2 RU 2002120570/12 A RU2002120570/12 A RU 2002120570/12A RU 2002120570 A RU2002120570 A RU 2002120570A RU 2243194 C2 RU2243194 C2 RU 2243194C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coal
alkaline
alkali
mixer
humates
Prior art date
Application number
RU2002120570/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002120570A (en
Inventor
Б.В. Левинский (RU)
Б.В. Левинский
С.М. Курченко (RU)
С.М. Курченко
Original Assignee
Левинский Борис Владимирович
Курченко Светлана Михайловна
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 Левинский Борис Владимирович, Курченко Светлана Михайловна filed Critical Левинский Борис Владимирович
Priority to RU2002120570/12A priority Critical patent/RU2243194C2/en
Publication of RU2002120570A publication Critical patent/RU2002120570A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2243194C2 publication Critical patent/RU2243194C2/en

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: mixed fertilizers.
SUBSTANCE: object of invention is preparation of fertilizers from solid combustible fossils and, in particular, consists in mixing ground coal containing at least 50% humin acids with alkali additives in rotary mixer. First, total batch of coal is loaded and then alkali is added at a velocity maintaining temperature of reaction mixture in the range of 70-80оС, alkali-to-coal weight ratio being (0.125-0.150):1.
EFFECT: reduced expenses on providing humin acids.
2 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к производству удобрений из твердых горючих ископаемых и может быть использовано при получении гуматов щелочных металлов.The invention relates to the production of fertilizers from solid fossil fuels and can be used to obtain humates of alkali metals.

Известен способ получения гуминовых удобрений (а.с. СССР №220278 МПК C 08 F 11/02, заявл. 29.03.1966 г.), согласно которому твердое горючее ископаемое обрабатывают раствором щелочи при 100°С, с последующей обработкой аммиаком.A known method of producing humic fertilizers (USSR AS No. 220278 IPC C 08 F 11/02, application. March 29, 1966), according to which solid fossil fuels are treated with an alkali solution at 100 ° C, followed by treatment with ammonia.

Недостатком способа является довольно низкое извлечение гуминовых кислот.The disadvantage of this method is the rather low extraction of humic acids.

Наиболее близким техническим решением является способ получения гуматов щелочных металлов (по патенту РФ №2036190) путем сверхтонкого измельчения углей, содержащих природные гуминовые кислоты совместно с карбонатами калия и/или натрия. Сущность известного способа заключается в сверхтонком диспергировании указанной смеси в режиме механохимической активации, что обеспечивает возможность твердофазной конверсии гуминовых кислот в водорастворимые гуматы щелочных металлов. Известный способ имеет следующие недостатки:The closest technical solution is a method for producing alkali metal humates (according to RF patent No. 2036190) by ultrafine grinding of coals containing natural humic acids together with potassium and / or sodium carbonates. The essence of the known method consists in ultrafine dispersion of the specified mixture in the mode of mechanochemical activation, which provides the possibility of solid-phase conversion of humic acids into water-soluble humates of alkali metals. The known method has the following disadvantages:

- выход товарного продукта и производительность оборудования снижаются из-за избыточной влаги, содержащейся в угле и адсорбируемой щелочными агентами из воздуха; избыток влаги ускоряет реакцию, температура реакционной смеси быстро растет, что приводит к осмолению угля и остановке процесса;- the output of a commercial product and the productivity of equipment are reduced due to excess moisture contained in coal and adsorbed by alkaline agents from the air; excess moisture accelerates the reaction, the temperature of the reaction mixture rises rapidly, which leads to the tarring of coal and stopping the process;

- карбонаты щелочных металлов ввиду низкой нуклеофильности используются в избыточных количествах (массовое соотношение угля к щелочным агентам равно 1:0.8-1.2, что приводит к необходимости увеличения их расхода и, как следствие, к сверхнормативному увеличению рН водных растворов гуматов у потребителя до значений 9.8-10;- alkali metal carbonates due to low nucleophilicity are used in excess quantities (the mass ratio of coal to alkaline agents is 1: 0.8-1.2, which leads to the need to increase their consumption and, as a result, to an excess norm increase in the pH of aqueous solutions of humates in the consumer to values of 9.8- 10;

- конечный продукт имеет вид тонкого порошка, сильно пылящего, что снижает его потребительские свойства.- the final product has the form of a fine powder, very dusty, which reduces its consumer properties.

Технической задачей изобретения является разработка способа получения гуминовых удобрений, позволяющего снизить затраты на его получение и одновременно с процессом обработки гуминосодержащего материала щелочным агентом (присадкой) получить удобрение в гранулированном виде.An object of the invention is to develop a method for producing humic fertilizers, which allows to reduce the cost of its production and at the same time to process the humic-containing material with an alkaline agent (additive) to obtain fertilizer in granular form.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения гуматов щелочных металлов, включающем смешивание измельченного угля с содержанием гуминовых кислот не менее 50% со щелочной присадкой, согласно изобретению смешивание измельченного угля с щелочной присадкой производят во вращающемся миксере, в который сначала загружают полностью партию измельченного угля, а щелочную присадку вводят во вращающийся миксер со скоростью, обеспечивающей поддержание температуры реакционной смеси в пределах 70-80°С, причем соотношение масс щелочной присадки и измельченного угля составляет 0,125-0,150:1.The problem is achieved in that in the method for producing humates of alkali metals, comprising mixing crushed coal with a content of humic acids of at least 50% with an alkaline additive, according to the invention, the mixing of crushed coal with an alkaline additive is carried out in a rotary mixer, into which a full batch of crushed coal is first loaded and the alkaline additive is introduced into the rotary mixer at a speed that ensures the temperature of the reaction mixture is within 70-80 ° C, and the mass ratio of alkaline additives and crushed coal is 0.125-0.150: 1.

Анализ известных источников не выявил отличительных признаков изобретения, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию “новизна”.Analysis of known sources did not reveal the distinguishing features of the invention, therefore, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

Благодаря тому, что щелочную присадку вводят в смесь в заявляемом соотношении, а температуру процесса поддерживают в пределах 70-80°С, частицы образующихся гуматов слипаются между собой, скатываются и образуют гранулы размерами от 0.5 до 10 мм (при увеличении температуры выше указанного предела начинается выделение каменноугольной смолы и частицы слипаются в более крупные агрегаты размером до 100-150 мм). Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что интервал температур реакционной смеси (70-80°С) и соотношение масс угля и щелочной присадки – величины постоянные, а промежутки времени между подачей очередной порции щелочной присадки и ее массу варьируют в незначительных пределах в зависимости от конструкции перемешивающего устройства и заданной производительности. Но единственным критерием выбора указанных промежутков между порциями является температура реакционной смеси.Due to the fact that the alkaline additive is introduced into the mixture in the claimed ratio, and the process temperature is maintained within 70-80 ° C, the particles of the formed humates stick together, roll up and form granules with sizes from 0.5 to 10 mm (with an increase in temperature above the specified limit, the extraction of coal tar and particles stick together into larger aggregates up to 100-150 mm in size). A distinctive feature of the proposed method is that the temperature range of the reaction mixture (70-80 ° C) and the ratio of the mass of coal and alkaline additive are constant, and the time intervals between the supply of the next portion of the alkaline additive and its mass vary insignificantly depending on the design mixing device and desired performance. But the only criterion for choosing the indicated intervals between portions is the temperature of the reaction mixture.

В основе процесса лежит простая реакция нейтрализации кислоты основанием:The process is based on a simple base acid neutralization reaction:

R-COOH+NaOH=-COONa+Н2O+56 кДжR-COOH + NaOH = -COONa + H 2 O + 56 kJ

Молекула гуминовой кислоты состоит из регулярно повторяющихся фрагментов, структура которых установлена относительно недавно (Почвоведение №2, 2002, стр.150-157). Молекулярная масса одного фрагмента 6363 у.е. и каждый фрагмент содержит 26 групп - СООН и, следовательно, при нейтрализации образует 26 молей воды с выделением 1456 кДж тепла. Для испарения 26 молей воды требуется всего 1176 кДж тепловой энергии. Таким образом, при рациональном ведении процесса количество тепла, выделяющегося при реакции, более чем достаточно для испарения образующейся при реакции влаги. Сущность предлагаемого технического решения заключается в максимальном использовании этой тепловой энергии. Это достигается тем, что один из компонентов процесса - щелочь вводится постепенно, это позволяет снизить теплопотери в окружающую среду и максимально использовать тепловую энергию для разогрева реакционной массы до нужной температуры, избегая перегрева.The humic acid molecule consists of regularly repeating fragments, the structure of which is established relatively recently (Soil Science No. 2, 2002, pp. 150-157). The molecular weight of one fragment is 6363 cu and each fragment contains 26 groups - COOH and, therefore, when neutralized, forms 26 moles of water with the release of 1456 kJ of heat. The evaporation of 26 moles of water requires only 1176 kJ of thermal energy. Thus, in the rational conduct of the process, the amount of heat released during the reaction is more than enough to evaporate the moisture formed during the reaction. The essence of the proposed technical solution lies in the maximum use of this thermal energy. This is achieved by the fact that one of the components of the process - alkali is introduced gradually, this allows you to reduce heat loss into the environment and maximize the use of thermal energy to warm the reaction mass to the desired temperature, avoiding overheating.

Учитывая, что данное изобретение позволяет получить в сравнении с прототипом и другими источниками получения гуминовых кислот гуматы щелочных металлов в виде гранул непосредственно в процессе реакции твердофазной конверсии и значительно сократить расход щелочной присадки, предлагаемое техническое решение отвечает критерию “изобретательский уровень”.Given that this invention allows to obtain, in comparison with the prototype and other sources of humic acids, humates of alkali metals in the form of granules directly in the process of solid-phase conversion and significantly reduce the consumption of alkaline additives, the proposed solution meets the criterion of "inventive step".

Процесс согласно изобретению осуществляют следующим образом:The process according to the invention is as follows:

- всю массу угля с содержанием гуминовых кислот не менее 50% и естественной влажностью от 20 до 30% загружают в смеситель перед началом процесса,- the whole mass of coal with a content of humic acids of at least 50% and a natural humidity of 20 to 30% is loaded into the mixer before the start of the process,

- ввод щелочных агентов - присадок (NaOH, КОН, К2СО3) ведут порционно при постоянном контроле над температурой реакционной смеси с таким расчетом, чтобы разогрев смеси в результате экзотермической реакции не превысил 80°С, а массовое соотношение щелочных агентов к углю оставалось в пределах 0,125-0,150:1, время завершения процесса определяется визуально, когда из горловины смесителя в смотровом окне вместо паров влаги появится гуматная пыль.- the introduction of alkaline agents - additives (NaOH, KOH, K 2 CO 3 ) are carried out portionwise with constant monitoring of the temperature of the reaction mixture so that the mixture is heated as a result of the exothermic reaction does not exceed 80 ° C, and the mass ratio of alkaline agents to coal remains within 0.125-0.150: 1, the process completion time is determined visually when humate dust appears instead of moisture vapor from the neck of the mixer in the inspection window.

Осуществление способа иллюстрируется следующими примерами.The implementation of the method is illustrated by the following examples.

Пример 1Example 1

В миксер вместимостью 7 куб. м, вращающийся вдоль наклонной оси со скоростью 2 оборота в минуту, загрузили 1 тонну угля, содержащего 80,2% природных гуминовых кислот, и начали загрузку гранулированной каустической соды порциями по 10-11 кг со средней скоростью подачи 2,3 кг/ мин. Подачу каустической соды в указанном режиме проводили в течение 70 мин, загрузив таким образом 161 кг. Соотношение щелочного агента к углю составило 0,16:1. К моменту завершения загрузки температура в миксере достигла 95°С. После этого материал перемешивался в миксере до охлаждения. Условия опыта приведены в табл.1 Характеристика продукта, полученного после разгрузки миксера, представлена в табл.2.In the mixer with a capacity of 7 cubic meters. m, rotating along an inclined axis at a speed of 2 revolutions per minute, loaded 1 ton of coal containing 80.2% of natural humic acids, and they started loading granulated caustic soda in portions of 10-11 kg with an average feed rate of 2.3 kg / min. Caustic soda was supplied in this mode for 70 min, thus loading 161 kg. The ratio of alkaline agent to coal was 0.16: 1. By the time loading is complete, the temperature in the mixer has reached 95 ° C. After that, the material was mixed in a mixer until cooling. The experimental conditions are given in table 1. The characteristics of the product obtained after unloading the mixer are presented in table 2.

Пример 2Example 2

Аналогично примеру 1, в миксер загрузили 2 тонны угля. Подачу каустической соды проводили порциями по 15-20 кг со средней скоростью подачи 1,5 кг/мин в течение 120 мин. Всего загружено 180 кг каустика при соотношении к углю 0,09:1. Максимальная температура в миксере составила 65°С. Данные представлены в табл.1 и 2.Analogously to example 1, 2 tons of coal were loaded into the mixer. Caustic soda was fed in portions of 15-20 kg at an average feed rate of 1.5 kg / min for 120 minutes. A total of 180 kg of caustic is loaded with a ratio of 0.09: 1 to coal. The maximum temperature in the mixer was 65 ° C. The data are presented in tables 1 and 2.

Пример 3Example 3

Опыт проводили аналогично примеру 2, но загрузку каустика вели в течение 200 минут порциями по 25-30 кг со средней скоростью 1,5 кг/мин.The experiment was carried out analogously to example 2, but the caustic was loaded for 200 minutes in portions of 25-30 kg at an average speed of 1.5 kg / min.

Всего расход каустической соды составил 300 кг при соотношении 0.15:1.The total consumption of caustic soda was 300 kg with a ratio of 0.15: 1.

Максимальная температура в миксере - 80°С. Данные представлены в табл.1 и 2.The maximum temperature in the mixer is 80 ° C. The data are presented in tables 1 and 2.

Пример 4Example 4

Аналогично примерам 1-3, загрузка угля 3 тонны, загрузка каустика – 400 кг, скорость подачи 1,5 кг/мин. Соотношение 0,13:1. Результаты в табл.1 и 2.Similarly to examples 1-3, coal loading 3 tons, caustic loading - 400 kg, feed rate 1.5 kg / min. The ratio of 0.13: 1. The results in tables 1 and 2.

Пример 5Example 5

Аналогично примерам 1-4, загрузка угля 4 тонны, загрузка каустической соды - 500 кг, скорость подачи каустической соды - 1,9 кг/мин, время процесса 260 минут.Similarly to examples 1-4, the loading of coal is 4 tons, the loading of caustic soda is 500 kg, the feed rate of caustic soda is 1.9 kg / min, the process time is 260 minutes.

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

Данные таблиц показывают, что для достижения практически полной конверсии гуминовых кислот в гуматы натрия или калия при оптимальном гранулометрическом составе конечного продукта и низком значении рН его 0,01% раствора параметры процесса находятся в следующих пределах:The data in the tables show that in order to achieve almost complete conversion of humic acids into sodium or potassium humates, with an optimal particle size distribution of the final product and a low pH of its 0.01% solution, the process parameters are in the following ranges:

- Средняя скорость подачи щелочного агента 1,2-1,9 кг/мин,- The average feed rate of an alkaline agent is 1.2-1.9 kg / min,

- соотношение масс щелочного агента и угля 0,125-0,15:1,the mass ratio of alkaline agent and coal is 0.125-0.15: 1,

- максимальная температура реакционной смеси 70-80°С.- the maximum temperature of the reaction mixture is 70-80 ° C.

Преимущества предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом заключаются в следующем:The advantages of the invention in comparison with the prototype are as follows:

1. Получение конечного продукта в виде гранул.1. Obtaining the final product in the form of granules.

2. Исключение затрат энергии на кондиционирование реакционной массы до влажности 7-12%.2. The exclusion of energy costs for conditioning the reaction mixture to a moisture content of 7-12%.

3. Сокращение расхода щелочных агентов на 40-50%.3. Reducing the consumption of alkaline agents by 40-50%.

Claims (1)

Способ получения гуматов щелочных металлов, включающий смешивание измельченного угля с содержанием гуминовых кислот не менее 50% с щелочной присадкой, отличающийся тем, что смешивание измельченного угля с щелочной присадкой производят во вращающемся миксере, в который сначала загружают полностью партию измельченного угля, а щелочную присадку вводят во вращающийся миксер со скоростью, обеспечивающей поддержание температуры реакционной смеси в пределах 70-80°С, причем соотношение масс щелочной присадки и измельченного угля составляет 0,125 - 0,150:1.A method of producing alkali metal humates, comprising mixing crushed coal with a content of humic acids of at least 50% with an alkaline additive, characterized in that the mixing of crushed coal with an alkaline additive is carried out in a rotary mixer, into which a full batch of crushed coal is first loaded, and the alkaline additive is introduced into a rotating mixer at a speed that ensures the temperature of the reaction mixture is within 70-80 ° C, and the mass ratio of alkaline additives and crushed coal is 0.125 - 0.150: 1.
RU2002120570/12A 2002-08-02 2002-08-02 Method of manufacturing alkali metal humates RU2243194C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002120570/12A RU2243194C2 (en) 2002-08-02 2002-08-02 Method of manufacturing alkali metal humates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002120570/12A RU2243194C2 (en) 2002-08-02 2002-08-02 Method of manufacturing alkali metal humates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002120570A RU2002120570A (en) 2004-03-20
RU2243194C2 true RU2243194C2 (en) 2004-12-27

Family

ID=34387117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002120570/12A RU2243194C2 (en) 2002-08-02 2002-08-02 Method of manufacturing alkali metal humates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2243194C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002120570A (en) 2004-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3544296A (en) Method of forming a solid plant nutrient from leonardite humate bearing ore
EP3374331B1 (en) Composite fertiliser systems
US3264084A (en) Production of a soil nutrient in a minimal liquid environment
CN101508607B (en) Process for producing long-acting sustained-release complex fertilizer of urea sulfuric acid
US3076700A (en) Fertilizer compositions and process
CN104761325A (en) Preparation method of humic acid salt
US3418100A (en) Method of manufacturing a particulate ammonium humate fertilizer
EA025226B1 (en) Method for production of granular compound fertilizers
CN111303896A (en) Saline-alkali soil conditioner and method for preparing saline-alkali soil conditioner by utilizing phosphate rock tailings and low-rank coal
RU2243194C2 (en) Method of manufacturing alkali metal humates
CN108862320A (en) A kind of method that cyanamide production waste residue prepares lime nitrogen
CN105431396A (en) Method for producing granulated nitrogen-potash fertilizer
SU1763437A1 (en) Method of organic-mineral fertilizer preparation
GB2264941A (en) Preparing granular borates
US3027323A (en) Well drilling compositions and process of manufacture
CN113860971A (en) Continuous production process of one-step method slurry-melting chelating active humic acid compound fertilizer
US3584098A (en) Method of manufacture of improved sewer and drain cleaner compositions
RU2275348C2 (en) Method for preparing alkaline metal humates
RU2104988C1 (en) Method of manufacturing humin fertilizers
US3334988A (en) Method for preparation of syngenite fertilizer carrier from k2so4 and caso4 and product
RU2272800C1 (en) Method for producing of granulated organic-mineral fertilizer
RU4290U1 (en) INSTALLATION FOR OBTAINING HUMIC FERTILIZERS
NO138477B (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR OPERATION AND REGULATION OF AN EXHAUST OR INSULATION DEVICE
US3087784A (en) Manufacture of defluorinated phosphates
CN102020490B (en) Method for producing granular magnesium sulfate fertilizer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060803

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20080320

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080803

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20110520

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20130514

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20150407

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180803

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20191002