RU2791306C1

RU2791306C1 - Method for obtaining humic and mineral fertilizer

Info

Publication number: RU2791306C1
Application number: RU2022105914A
Authority: RU
Inventors: Павел Геннадьевич Русинов; Алексей Владимирович Балашов; Дмитрий Иванович Баламыгин; Константин Егорович Лукьяшин
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Ника Петротэк"
Filing date: 2022-03-05
Publication date: 2023-03-07

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: method for obtaining humic and mineral fertilizer is characterized by the fact that it includes crushing raw materials (brown coal or peat), grinding and mixing it with alkaline material in the form of a solid or liquid fraction, followed by leaching, and in the process of mixing, hydrogenation is additionally carried out with steam at a temperature of up to 110 °C, and additionally, a magnesium-containing finely dispersed mineral with a specific surface area of up to 150 m²/g and a pH of up to 10 is added in the amount of 80-90 wt.%, and the crushing, grinding and mixing of raw materials is carried out in a single unit - a granulator mixer while controlling the alkali content at the level of up to pH 6.1-6.8. The invention makes it possible to simplify the method for obtaining humic and mineral products with low costs for its implementation and to expand the functionality by obtaining several products simultaneously without additional stages of target products recovery.

EFFECT: simplification of production of humic and mineral products; reduction of costs.

2 cl, 3 tbl, 8 ex

Description

Изобретение относится к области создания комплексных удобрений для почв с различной кислотностью, создание субстрата (почвогрунта) как основы для корней растений, создание сорбента для рекультивации земель после природных аварий и катастроф, в дорожном строительстве, при создании искусственного ландшафта, для комплексной переработки нефтесодержащих отходов и отходов нефтепродуктов, для утилизации отработанных буровых растворов и шламов, золошлаковых отходов, осадков сточных вод городских очистных сооружений, для восстановления почв на полигонах твёрдых бытовых отходов, для обезвреживании отходов промышленных предприятий (включая радиоактивные отходы), для восстановление почв в горно-добывающей промышленности при добыче открытым способом, для восстановление почв после радиоактивного загрязнения.The invention relates to the creation of complex fertilizers for soils with different acidity, the creation of a substrate (soil) as the basis for plant roots, the creation of a sorbent for land reclamation after natural disasters and disasters, in road construction, when creating an artificial landscape, for the complex processing of oily waste and oil product waste, for the disposal of spent drilling fluids and sludge, ash and slag waste, sewage sludge from urban sewage treatment plants, for soil restoration at solid domestic waste landfills, for the neutralization of waste from industrial enterprises (including radioactive waste), for soil restoration in the mining industry during open pit mining, for soil restoration after radioactive contamination.

Гумино-минеральные продукты, основным действующим веществом в которых являются органические гуминовые (гумусовые) кислоты, повышают усваивание питательных веществ, что в свою очередь приводит к тому, что необходимо меньше минеральных удобрений без ущерба для урожая, благоприятно влияют на растения, стимулируют их рост, т.к. содержат макро- и микроэлементы, полисахариды, моносахариды, аминокислоты, углеводы, гормоноподобные вещества и витамины, следовательно являются одновременно и органическим удобрением, и реагентом (сорбентом).Humic-mineral products, the main active ingredient in which are organic humic (humic) acids, increase the absorption of nutrients, which in turn leads to the fact that less mineral fertilizers are needed without harming the crop, favorably affect plants, stimulate their growth, because contain macro- and microelements, polysaccharides, monosaccharides, amino acids, carbohydrates, hormone-like substances and vitamins, therefore they are both an organic fertilizer and a reagent (sorbent).

Известно, что органические гуминовые (гумусовые) кислоты обладают высокой активностью по химическому связыванию тяжёлых металлов, токсинов и радионуклидов, связывая их и, переводя в водонерастворимые соединения. Гумусовые вещества намного интенсивнее реагируют именно с ядовитыми свинцом, цезием, ртутью или стронцием, чем с полезными для организма калием или натрием. Еще одно примечательное свойство гумусовых кислот – их высокая сорбционная ёмкость. Так, всего 1 их грамм может поглотить: 30 мг цезия, 18 мг стронция, 60–100 мг свинца, 80 мг хрома, 300 мг ртути [Холин Ю. В. Гумусовые кислоты, как главные природные комплексообразующие вещества. // Научно-популярный журнал Universitates, 2001, № 4.].It is known that organic humic (humic) acids are highly active in the chemical binding of heavy metals, toxins and radionuclides, binding them and converting them into water-insoluble compounds. Humic substances react much more intensively with toxic lead, cesium, mercury or strontium than with potassium or sodium useful for the body. Another remarkable property of humic acids is their high sorption capacity. So, only 1 gram of them can absorb: 30 mg of cesium, 18 mg of strontium, 60–100 mg of lead, 80 mg of chromium, 300 mg of mercury [Kholin Yu. V. Humic acids as the main natural complexing substances. // Popular Science Journal Universitates, 2001, No. 4.].

В работе Акатова Е.В. и др., «Детоксицирующая способность гуминовых веществ торфов различного происхождения по отношению к ионам тяжелых металлов, химия растительного сырья», определены коэффициенты детоксикации (0,218–0,911) и константы детоксикации для ионов свинца (0,008–0,12) гуминовых веществ. Эти значения можно использовать в качестве прогнозируемых признаков при установлении количественных зависимостей между строением гуминовых веществ и их связывающими и детоксицирующими свойствами и оценки эффективности использования анализируемых гуминовых веществ в качестве природных сорбентов для поглощения ионов тяжелых металлов.In the work of Akatova E.V. et al., “Detoxifying ability of humic substances of peat of various origins in relation to heavy metal ions, chemistry of plant materials”, detoxification coefficients (0.218–0.911) and detoxification constants for lead ions (0.008–0.12) of humic substances were determined. These values can be used as predictive features when establishing quantitative relationships between the structure of humic substances and their binding and detoxifying properties and evaluating the efficiency of using the analyzed humic substances as natural sorbents for the absorption of heavy metal ions.

Информация о структуре и свойствах органических гуминовых (гумусовых) кислот изложена в диссертации Осиной К.В. «Выявление закономерностей связывания гуминовых веществ торфов с тяжелыми металлами и формами монтмориллонита», 2018 г., в которой схематично приведено поведение молекул гуминовых веществ (рис.1). Основные свойства гуминовых веществ, такие как растворимость и форма существования в растворе, зависят от pH среды и связаны с их структурно-групповым составом (рис.1). Гуминовые вещества растворимы в нейтральной и щелочной средах, при понижении pH молекулы сворачиваются в «клубок» (рис.1.).Information about the structure and properties of organic humic (humic) acids is presented in the dissertation of Osina K.V. "Identification of patterns of binding of peat humic substances with heavy metals and forms of montmorillonite", 2018, in which the behavior of humic substances molecules is schematically shown (Fig. 1). The main properties of humic substances, such as solubility and form of existence in solution, depend on the pH of the medium and are associated with their structural group composition (Fig. 1). Humic substances are soluble in neutral and alkaline environments; when the pH decreases, the molecules curl up into a “ball” (Fig. 1.).

Рисунок 1. Поведение молекул гуминовых веществ в щелочной среде и процесс агрегации при снижении рН среды: а - отталкивание депротонированных групп при pH > 7; б - внутримолекулярная агрегация при снижении рН среды; в - межмолекулярная агрегация при понижении рН; г - осаждение ГВ при рН = 2 ± 1.Figure 1. Behavior of molecules of humic substances in an alkaline medium and the process of aggregation with a decrease in the pH of the medium: a - repulsion of deprotonated groups at pH > 7; b - intramolecular aggregation with a decrease in the pH of the medium; c - intermolecular aggregation with decreasing pH; d - sedimentation of HS at pH = 2 ± 1.

Добавление к гуминовым кислотам, которые извлекают из торфа и бурого угля, различных минералов, таких как богатого магнием серпентинитомагнезита, позволяет получать удобрения. Добавка мелкодисперсного минерала с высокой удельной поверхностью 150 м²/г позволяет повышать активность реагента и эффективность удобрения, т.к. физико-химические процессы протекают именно на границе раздела фаз. Высокий pH порошка (порядка 10) позволяет, изменяя его концентрацию, регулировать кислотность почв в тех местах, где его применяют. Добавление к гуминовым кислотам различных минералов и грануляция смеси также позволяет создавать реагент (сорбент) и почвогрунт (основу для корней растений), который богат различными веществами, стимулирующим рост растений и нейтрализующий различные токсины. Этот же продукт является органо-минеральным удобрением, который можно использовать для подкормки различных с/х культур.The addition of various minerals, such as magnesium-rich serpentinite magnesite, to humic acids, which are extracted from peat and brown coal, makes it possible to obtain fertilizers. The addition of a finely dispersed mineral with a high specific surface area of 150 m ² /g makes it possible to increase the activity of the reagent and the efficiency of the fertilizer, since physicochemical processes take place precisely at the phase boundary. The high pH of the powder (about 10) allows, by changing its concentration, to regulate the acidity of the soil in those places where it is used. Adding various minerals to humic acids and granulating the mixture also allows you to create a reagent (sorbent) and soil (basis for plant roots), which is rich in various substances that stimulate plant growth and neutralize various toxins. The same product is an organo-mineral fertilizer that can be used to feed various agricultural crops.

Известен способ, описанный в патенте RU № 2413797 «Электролизёр-реактор устройства получения гуминосодержащего продукта», в котором путём электролиза водоторфяной суспензии и химических реагентов получают гуминосодержащие продукты. There is a method described in patent RU No. 2413797 "Electrolyzer-reactor of a device for obtaining a humic product", in which humic products are obtained by electrolysis of a water-peat suspension and chemical reagents.

Недостатком получения продуктов по указанному решению является сложность и высокая стоимость, которая заключается в использовании процесса электролиза, воздействие электрического и магнитного полей. При этом для запуска процесса, водоторфяная суспензия должна быть подогрета до 45-70 ºС и достигнуто значение pH 9-12, использование набора химических реактивов, в том числе добавление перекиси водорода, а по завершении процесса необходимо нейтрализовать готовый раствор с гуминовыми кислотами ортофосфорной и азотной кислотами для снижения уровня pH, что в итоге сильно усложняет и удорожает процесс получения гуматов.The disadvantage of obtaining products according to this solution is the complexity and high cost, which lies in the use of the electrolysis process, the impact of electric and magnetic fields. At the same time, to start the process, the peat water suspension must be heated to 45-70 ºС and a pH value of 9-12 is reached, the use of a set of chemical reagents, including the addition of hydrogen peroxide, and upon completion of the process, it is necessary to neutralize the finished solution with orthophosphoric and nitric humic acids acids to lower the pH level, which ultimately greatly complicates and increases the cost of the process of obtaining humates.

Известен способ получения гуминовых веществ по патенту RU
№ 2174529 из бурых углей с естественной влажностью не менее 20%. A known method for obtaining humic substances according to the patent RU
No. 2174529 from brown coal with a natural moisture content of at least 20%.

Недостатком его является использование высоких температур на протяжении продолжительного времени – 130-150 ºС в течение 4-7 часов. Высокие температуры требуют высоких энергозатрат и времени, кроме того, с увеличением температуры выход гуминовых кислот хоть и увеличивается, но при этом происходит их разрушение, а, следовательно, происходит снижение их концентрации в конечном продукте и снижение эффективности в качестве удобрения и реагента (сорбента).Its disadvantage is the use of high temperatures for a long time - 130-150 ºС for 4-7 hours. High temperatures require high energy consumption and time, in addition, with an increase in temperature, the yield of humic acids, although it increases, is destroyed, and, consequently, their concentration in the final product decreases and the efficiency as a fertilizer and reagent (sorbent) decreases. .

Известен способ получения водорастворимых гуминовых кислот по патенту RU № 2463282, в котором гуминовые кислоты извлекают из каустобиолитов угольного ряда, при этом осуществляют воздействие на уголь раствора гидроксида калия или натрия концентрацией 2,0-4,0 масс %., отделение жидкой фазы и обработку её кислотой с последующим разделением в поле центробежных сил и обработкой полученной тяжелой фазы гидроксидом щелочных или щелочноземельных металлов до получения готового продукта, каустобиолиты подвергают истиранию с раствором гидроксида калия или натрия с получением частиц размером 250-5 мкм в количестве не менее 90 масс %., причём тяжелую фазу также подвергают истиранию с гидроксидом щелочного или щелочноземельного металла до достижения величины pH 3,5-5,0.A known method for producing water-soluble humic acids according to patent RU No. 2463282, in which humic acids are extracted from caustobiolites of the coal series, while exposing the coal to a solution of potassium or sodium hydroxide with a concentration of 2.0-4.0 mass %., separating the liquid phase and processing its acid, followed by separation in the field of centrifugal forces and treatment of the resulting heavy phase with hydroxide of alkali or alkaline earth metals until the finished product is obtained, caustobiolites are subjected to abrasion with a solution of potassium or sodium hydroxide to obtain particles with a size of 250-5 microns in an amount of at least 90 wt %., moreover, the heavy phase is also subjected to attrition with an alkali or alkaline earth metal hydroxide until a pH value of 3.5-5.0 is reached.

Недостатком известного способа является высокие затраты на использование дополнительных реактивов, в виде кислот, использование многостадийного и сложного процесса, включающего центробежное разделение фаз на жидкую и твёрдую и как следствие ещё и получение отходов производства, которые необходимо будет утилизировать. Утилизация отходов производства является затратной частью на любом предприятии.The disadvantage of the known method is the high cost of using additional reagents in the form of acids, the use of a multi-stage and complex process, including centrifugal separation of phases into liquid and solid, and as a result, production waste that will need to be disposed of. Disposal of production waste is a costly part of any enterprise.

Известен способ получения гумино-минерального реагента по патенту RU 2233293 взятый в качестве ближайшего аналога, в котором используют бурые угли в качестве исходного сырья. При высокой влажности уголь подвергают сушке, далее сырьё пропускают через молотковую дробилку, затем измельчают в роторном измельчителе, затем происходит процесс гидратации горячей водой при температуре 95 ºС при интенсивном виброакустическом воздействии и далее идёт процесс выщелачивания. Для загустевания продукта во время хранения, после выщелачивания в продукт вводят азотсодержащее вещество.A known method of obtaining a humic-mineral reagent according to patent RU 2233293 taken as the closest analogue, which uses brown coal as a feedstock. At high humidity, the coal is dried, then the raw material is passed through a hammer mill, then crushed in a rotary grinder, then the hydration process takes place with hot water at a temperature of 95 ºС with intense vibroacoustic exposure, and then the leaching process takes place. To thicken the product during storage, after leaching, a nitrogen-containing substance is introduced into the product.

Недостатком его является сложность процесса, заключающаяся в многостадийности, ввиду использования виброакустики дополнительно к перемешиванию, а также энергетически затратным, вследствие дополнительного нагрева воды до 95 ºС, и длительным по времени (естественная сушка угля) для его реализации в массовое промышленное производство. Конечный продукт получается в виде густой вязкотягущей или пластичной пасты, которую сложно упаковывать и транспортировать без потерь и дополнительных затрат на специальную упаковку. Кроме того, известно, что с увеличением температуры выход гуминовых кислот хоть и увеличивается, но при этом происходит их разрушение, а, следовательно, происходит снижение их концентрации в конечном продукте и снижение эффективности в качестве удобрения и реагента (сорбента).Its disadvantage is the complexity of the process, which consists in multi-stage, due to the use of vibroacoustics in addition to mixing, as well as energy-consuming, due to additional heating of water up to 95 ºС, and long in time (natural drying of coal) for its implementation in mass industrial production. The final product is obtained as a thick viscous or plastic paste, which is difficult to pack and transport without loss and additional costs for special packaging. In addition, it is known that although the yield of humic acids increases with increasing temperature, their destruction occurs, and, consequently, their concentration in the final product decreases and the efficiency as a fertilizer and reagent (sorbent) decreases.

Задача предлагаемого изобретения заключается в упрощении способа получения гумино-минеральных продуктов с низкими затратами на его осуществление, и расширение функциональных возможностей за счёт получения одновременно несколько продуктов без дополнительных стадий выделения целевых продуктов.The objective of the invention is to simplify the method for obtaining humic-mineral products with low costs for its implementation, and to expand the functionality by obtaining several products simultaneously without additional stages of isolating the target products.

Поставленная задача достигается тем, что гумино-минеральные продукты подвергают дроблению, измельчению и перемешиванию торфа и/или бурого угля с щёлочесодержащими материалами, с последующим выщелачиванием, причём все процессы осуществляют в единой установке - смесителе- грануляторе. Щёлочесодержащие материалы добавляют до уровня кислотности в диапазоне pH 6,1-6,8. Контроль кислотности во время добавления щёлочесодержащих материалов осуществляют посредством pH-метра с классом точности 2,5. Щёлочесодержащие материалы добавляют в виде твёрдой или жидкой фракции. В процессе перемешивания возможно дополнительно производить гидрирование паром при температуре до 110 ºС. Дополнительно осуществляют добавление мелкодисперсного минерального вещества с удельной поверхностью до 150 м²/г и pH до 10. Дополнительно осуществляют добавление магнийсодержащих компонентов в количестве 80-90 масс.%.This task is achieved by the fact that humic-mineral products are subjected to crushing, grinding and mixing of peat and / or brown coal with alkali-containing materials, followed by leaching, and all processes are carried out in a single unit - a mixer-granulator. Alkaline-containing materials are added to an acidity level in the pH range of 6.1-6.8. Acidity control during the addition of alkali-containing materials is carried out using a pH meter with an accuracy class of 2.5. Alkaline-containing materials are added in the form of a solid or liquid fraction. In the process of mixing, it is possible to additionally produce hydrogenation with steam at a temperature of up to 110 ºС. Additionally, a finely dispersed mineral substance with a specific surface area of up to 150 m ² /g and a pH of up to 10 is added. Magnesium-containing components are additionally added in an amount of 80-90 wt.%.

Получаемые продукты имеют следующие составы: The resulting products have the following compositions:

1. Продукт А – Гумино-минеральный реагент (ГМР). Может быть использован в качестве сорбента и в качестве удобрения.1. Product A - Humino-mineral reagent (HMR). It can be used as a sorbent and as a fertilizer.

При использовании в зависимости от конкретного состава почвы, уровня загрязнения почвы или воды, в зависимости от конкретного состава промышленных стоков продукт может иметь различный состав.When used, depending on the specific composition of the soil, the level of contamination of the soil or water, depending on the specific composition of industrial effluents, the product may have a different composition.

30-45 масс. % органические вещества, включая гуминовые кислоты, 10-25 масс. % минералы, остальное вода, 30-45 wt. % organic matter, including humic acids, 10-25 wt. % minerals, the rest is water,

2. Продукт Б – Гумино-минеральный субстрат (ГМС/Почвогрунт). Может быть использован в качестве сорбента и в качестве удобрения.2. Product B – Humino-mineral substrate (GMS/Soil). It can be used as a sorbent and as a fertilizer.

5-15 масс. % органические вещества, включая гуматы и 76-86 масс. % минералы (из которых не менее 40 масс. % это MgO), остальное вода.5-15 wt. % organic matter, including humates and 76-86 wt. % minerals (of which at least 40 wt. % is MgO), the rest is water.

Способ получения гумино-минерального продукта осуществляют в общем виде следующим образом.The method of obtaining a humic-mineral product is carried out in general as follows.

Все процессы проводят в единой установке – смесителе-грануляторе. В качестве одной из возможных установок использовали промышленную дробильно-размольную установку ШБМ 90/60. При проведении процесса гранулирования продукта шары из установки извлекаются.All processes are carried out in a single unit - a mixer-granulator. As one of the possible installations, an industrial crushing and grinding installation ShBM 90/60 was used. When carrying out the process of granulating the product, the balls are removed from the installation.

В качестве исходного сырья использовали бурый уголь и/или торф. При осуществлении способа используется только естественная влага (связанная и несвязанная вода) в буром угле и/или торфе, и не используется сушка угля.Brown coal and/or peat were used as feedstock. When implementing the method, only natural moisture (bound and unbound water) in brown coal and/or peat is used, and coal drying is not used.

Первоначально осуществляли дробление исходного сырья, далее его измельчали до более мелкой фракции, затем перемешивали с щёлочесодержащими материалами в жидком, либо в твёрдом виде, с последующим выщелачиванием. При этом осуществляя контроль содержания щёлочесодержащих материалов до величины pH 6,1-6,8. Во время выщелачивания происходит разогрев в установке до 70-75 ºС, который осуществляется за счёт экзотермической реакции при взаимодействии щёлочесодержащего материала с естественной влагой (связанная и несвязанная вода) в торфе и/или угле. В процессе перемешивания дополнительно допустимо использование гидрирование паром исходного сырья при температуре до 110 ºС.Initially, the feedstock was crushed, then it was crushed to a finer fraction, then mixed with alkali-containing materials in liquid or solid form, followed by leaching. At the same time, controlling the content of alkali-containing materials to a pH value of 6.1-6.8. During leaching, heating occurs in the plant up to 70-75 ºС, which is carried out due to the exothermic reaction when the alkali-containing material interacts with natural moisture (bound and unbound water) in peat and / or coal. In the process of mixing, it is additionally permissible to use hydrogenation with steam of the feedstock at a temperature of up to 110 ºС.

С помощью дозирующего устройства для повышения адсорбционной активности возможно добавление мелкодисперсного минерала с удельной поверхностью частиц 145-150 м²/г и pH до 10.With the help of a dosing device to increase the adsorption activity, it is possible to add a finely dispersed mineral with a specific particle surface of 145-150 m ² /g and pH up to 10.

Также при использовании дозирующего устройства для снижения влажности и повышения биологической эффективности продукта после выщелачивания возможно дополнительно добавлять мелкодисперсный минерал в количестве 80-90 масс.%. В качестве возможного мелкодисперсного материала использовать магнийсодержащее вещество.Also, when using a dosing device to reduce moisture and increase the biological efficiency of the product after leaching, it is possible to additionally add a finely dispersed mineral in an amount of 80-90 wt.%. As a possible fine material, a magnesium-containing substance should be used.

Таким образом, при использовании указанного способа получают готовые продукты – в виде сыпучих гранул (0,1-3 мм).Thus, when using this method, finished products are obtained - in the form of loose granules (0.1-3 mm).

Пример 1.Example 1

В качестве исходного сырья использовали бурый уголь из Майкубенского разреза (Оренбургская область).Brown coal from the Maikuben open pit (Orenburg region) was used as the feedstock.

Характерный состав указанных бурых углей:The characteristic composition of these brown coals:

Влажность – 9%,Humidity - 9%,

Зольность – 27%,Ash content - 27%,

Летучие вещества – 41%.Volatile substances - 41%.

Размер исходных частиц угля составляет от 1 до 12 мм.The size of the initial particles of coal is from 1 to 12 mm.

В установке смеситель-гранулятор одновременно производили дробление, измельчение и перемешивание сырья, далее производили процесс выщелачивания, причём не останавливая процесса смешения. При этом в смеситель через дозатор медленно добавляли разбавленную водой натриевую щёлочь в пропорции 1:10 комнатной температуры (порядка 20 ºС) до рабочего диапазона pH 6,1-6,8. Кислотность контролировали посредством pH-метра с классом точности 2,5. Через 20-30 минут гумино-минеральный продукт в виде гранул был готов. Полученный гумино-минеральный продукт легко растворяется в воде и пригоден к использованию в качестве концентрированного удобрения для растений или для сорбции токсинов. Общее время технологического процесса составило менее 1 часа. In the mixer-granulator plant, crushing, grinding and mixing of raw materials were simultaneously carried out, then the leaching process was carried out, and without stopping the mixing process. At the same time, sodium alkali diluted with water in a ratio of 1:10 at room temperature (about 20 ºС) was slowly added to the mixer through a dispenser to a working pH range of 6.1-6.8. Acidity was controlled using a pH meter with an accuracy class of 2.5. After 20-30 minutes, the humic-mineral product in the form of granules was ready. The resulting humic-mineral product is easily soluble in water and is suitable for use as a concentrated fertilizer for plants or for sorption of toxins. The total process time was less than 1 hour.

Содержание органических веществ в продукте (по ГОСТ 27980-88), включая гуминовых кислот, составляет 39,83 масс.%, минералы–20,34 масс.%, остальное вода. Выход свободных гуминовых кислот составил 61,47 масс.% (по ГОСТ Р 54221-2010).The content of organic substances in the product (according to GOST 27980-88), including humic acids, is 39.83 wt.%, minerals - 20.34 wt.%, the rest is water. The yield of free humic acids was 61.47 wt.% (according to GOST R 54221-2010).

Пример 2.Example 2

В качестве исходного сырья был использован бурый уголь из Канско-ачинского угольного бассейна Итатского месторождения (Кемеровская область).Brown coal from the Kansk-Achinsk coal basin of the Itatskoye deposit (Kemerovo region) was used as the feedstock.

Характерный состав бурых углей:The characteristic composition of brown coals:

Влажность – 16,8%,Humidity - 16.8%,

Зольность – 8,7%,Ash content - 8.7%,

Летучие вещества – 51,1%,Volatile substances - 51.1%,

Размер исходных частиц угля составляет от 2 до 11 мм.The size of the initial particles of coal is from 2 to 11 mm.

В установке смесителе-грануляторе одновременно производили дробление, измельчение и перемешивание сырья, далее происходил процесс выщелачивания, причём не останавливая процесса смешения, при этом в смеситель через дозатор медленно добавляли разбавленную водой натриевую щёлочь в пропорции 1:10 комнатной температуры (порядка 20 ºС) до рабочего диапазона pH 6,1-6,8. Кислотность контролировали посредством pH-метра с классом точности 2,5. Через 20-30 минут гумино-минеральный продукт в виде гранул был готов. Полученный гумино-минеральный продукт легко растворяется в воде и пригоден к использованию в качестве концентрированного удобрения для растений или для сорбции токсинов. Общее время технологического процесса составило менее 1 часа. In the mixer-granulator, crushing, grinding and mixing of raw materials were simultaneously carried out, then the leaching process took place, and without stopping the mixing process, while sodium alkali diluted with water in a ratio of 1:10 at room temperature (about 20 ºС) was slowly added to the mixer through a dispenser in a ratio of 1:10 operating range pH 6.1-6.8. Acidity was controlled using a pH meter with an accuracy class of 2.5. After 20-30 minutes, the humic-mineral product in the form of granules was ready. The resulting humic-mineral product is easily soluble in water and is suitable for use as a concentrated fertilizer for plants or for sorption of toxins. The total process time was less than 1 hour.

Содержание органических веществ в продукте (по ГОСТ 27980-88), включая гуминовых кислот, составляет 30,2 масс.%, минералы – 24,9 масс.%, остальное вода. Выход свободных гуминовых кислот составил 41,7 масс.% (по ГОСТ Р 54221-2010).The content of organic substances in the product (according to GOST 27980-88), including humic acids, is 30.2 wt.%, minerals - 24.9 wt.%, the rest is water. The yield of free humic acids was 41.7 wt.% (according to GOST R 54221-2010).

Пример 3.Example 3

В качестве исходного сырья был использован бурый уголь из Канско-ачинского угольного бассейна Берёзовского месторождения (Кемеровская область).Brown coal from the Kansk-Achinsk coal basin of the Berezovsky deposit (Kemerovo region) was used as the feedstock.

Влажность – 13,7%,Humidity - 13.7%,

Зольность – 8,15,Ash content - 8.15,

Летучие вещества – 58,5%,Volatile substances - 58.5%,

Размер исходных частиц угля составляет от 1 до 13 мм. The size of the initial particles of coal is from 1 to 13 mm.

В качестве минерала выступал аморфный магнезит с Халиловского месторождения.The mineral was amorphous magnesite from the Khalilov deposit.

В установке смесителе-грануляторе одновременно производили дробление, измельчение и смешивание сырья, а далее осуществлялся процесс выщелачивания, не останавливая процесс смешения. В установку смеситель-гранулятор через дозатор добавляли порошок натриевой щёлочи до рабочего диапазона pH 6,1-6,8. Кислотность контролировали посредством pH-метра с классом точности 2,5. Через 20-30 минут в установку медленно через дозатор подавали девять частей серпентинитомагнезита со средним размером частиц 50 мкм, смесь подвергали в этой же установке грануляции и на выходе получили гумино-минеральный продукт, который возможно использовать как субстрат (почвогрунт). При 100% использовании продукт является субстратом или концентрированным удобрением, при меньших дозировках является удобрением. Общее время технологического процесса составило менее 1 часа.In the mixer-granulator, crushing, grinding and mixing of raw materials were simultaneously carried out, and then the leaching process was carried out without stopping the mixing process. Sodium alkali powder was added to the mixer-granulator through a dosing device up to a working pH range of 6.1-6.8. Acidity was controlled using a pH meter with an accuracy class of 2.5. After 20-30 minutes, nine parts of serpentinite-magnesite with an average particle size of 50 μm were slowly fed into the installation through a dispenser, the mixture was subjected to granulation in the same installation, and a humic-mineral product was obtained at the output, which can be used as a substrate (soil). At 100% use the product is a substrate or concentrated fertilizer, at lower dosages it is a fertilizer. The total process time was less than 1 hour.

Содержание органических веществ в продукте (по ГОСТ 27980-88), включая гуминовых кислот, составляет 45 масс.%, минералы – 10,3 масс.%, остальное вода. Выход свободных гуминовых кислот составил 65,8 масс.% (по ГОСТ Р 54221-2010).The content of organic substances in the product (according to GOST 27980-88), including humic acids, is 45 wt.%, minerals - 10.3 wt.%, the rest is water. The yield of free humic acids was 65.8 wt.% (according to GOST R 54221-2010).

Пример 4.Example 4

В качестве исходного сырья использовали бурый уголь из Канско-ачинского угольного бассейна Итатского месторождения (Кемеровская область).Brown coal from the Kansk-Achinsk coal basin of the Itatskoye deposit (Kemerovo region) was used as the feedstock.

Влажность – 16,8%,Humidity - 16.8%,

Зольность – 8,7%,Ash content - 8.7%,

Летучие вещества – 51,1%,Volatile substances - 51.1%,

В качестве минерала использовали аморфный магнезит с Халиловского месторождения (Оренбургская область).Amorphous magnesite from the Khalilov deposit (Orenburg region) was used as a mineral.

В смесителе-грануляторе одновременно производили дробление, измельчение и перемешивание сырья и его гидрирование за счёт собственной влажности, используя естественную влагу (связанную воду) и за счёт непрерывно подаваемого в установку водяного пара с температурой порядка 110 ºС. При этом температура в установке поднималась до 70-75 ºС. Далее происходит процесс выщелачивания, не останавливая процесса смешения, в смеситель через дозатор медленно добавляли натриевой щёлочи до рабочего диапазона pH 6,1-6,8. Кислотность контролировали посредством pH-метра с классом точности 2,5. Через 20-30 минут в установку медленно через дозатор подавали девять частей серпентинитомагнезита со средним размером частиц 50 мкм. Пропорция по массе ГМР: серпентинитомагнезит дисперсный: серпентинитомагнезит термоактивированный составляет 9:1:90. Через 20-30 минут смесь подвергали в этой же установке грануляции и на выходе получили гумино-минеральный продукт - почвогрунт/удобрение. Общее время технологического процесса составило менее 1 часа. In the mixer-granulator, crushing, grinding and mixing of the raw material and its hydrogenation were simultaneously carried out due to its own moisture, using natural moisture (bound water) and due to the water vapor continuously supplied to the plant with a temperature of about 110 ºС. At the same time, the temperature in the installation rose to 70-75 ºС. Then the leaching process takes place, without stopping the mixing process, sodium alkali was slowly added to the mixer through a dispenser to a working pH range of 6.1-6.8. Acidity was controlled using a pH meter with an accuracy class of 2.5. After 20-30 minutes, nine parts of serpentinite magnesite with an average particle size of 50 μm were slowly fed into the installation through a dispenser. The proportion by weight of HMR: dispersed serpentinite magnesite: thermally activated serpentinite magnesite is 9:1:90. After 20-30 minutes, the mixture was subjected to granulation in the same installation and the output was a humic-mineral product - soil/fertilizer. The total process time was less than 1 hour.

Содержание органических веществ в продукте (по ГОСТ 27980-88), включая гуминовых кислот, составляет 5,4 масс.%, минералы – 85,51 масс.%, из которых 45,5 масс.% это MgO, остальное вода. Выход свободных гуминовых кислот составил 3,1 масс. % (по ГОСТ Р 54221-2010).The content of organic substances in the product (according to GOST 27980-88), including humic acids, is 5.4 wt.%, minerals - 85.51 wt.%, of which 45.5 wt.% is MgO, the rest is water. The yield of free humic acids was 3.1 wt. % (according to GOST R 54221-2010).

Пример 5.Example 5

В качестве исходного сырья был использован бурый уголь из Майкубенского разреза (Оренбургская область).Brown coal from the Maikuben open pit (Orenburg region) was used as the feedstock.

Влажность – 9%,Humidity - 9%,

Зольность – 27%,Ash content - 27%,

Летучие вещества – 41%.Volatile substances - 41%.

В качестве минерала использовали серпентинитомагнезит Халиловского месторождения (Оренбургская область).Serpentinite-magnesite of the Khalilovsky deposit (Orenburg region) was used as a mineral.

В смесителе-грануляторе одновременно производили дробление, измельчение и перемешивание сырья, далее процесс выщелачивания, не останавливая процесс смешения, в смеситель через дозатор медленно добавляли калийную щёлочь в виде порошка до рабочего диапазона pH 6,1-6,8. Кислотность контролировали посредством pH-метра с классом точности 2,5. Через 20-30 минут в установку медленно через дозатор подавали 9 частей серпентинитомагнезита со средним размером частиц 50 мкм. Через 20-30 минут смесь подвергали в этой же установке грануляции, и на выходе получили гумино-минеральный продукт, который возможно использовать в качестве удобрения и субстрата (почвогрунта) с повышенным содержанием магния, калия и кремния. Общее время технологического процесса составило менее 1 часа. In the mixer-granulator, crushing, grinding and mixing of raw materials were simultaneously carried out, then the leaching process, without stopping the mixing process, potassium alkali in the form of a powder was slowly added to the mixer through a dispenser to a working pH range of 6.1-6.8. Acidity was controlled using a pH meter with an accuracy class of 2.5. After 20-30 minutes, 9 parts of serpentinite magnesite with an average particle size of 50 μm were slowly fed into the installation through a dispenser. After 20-30 minutes, the mixture was subjected to granulation in the same installation, and at the output a humic-mineral product was obtained, which can be used as a fertilizer and substrate (soil) with a high content of magnesium, potassium and silicon. The total process time was less than 1 hour.

Содержание органических веществ в продукте (по ГОСТ 27980-88), включая гуминовых кислот, составляет 14,81 масс.%, минералы – 76,3 масс.%, из которых 47,29 масс.% это MgO, остальное вода. Выход свободных гуминовых кислот составил 5,23 масс.% (по ГОСТ Р 54221-2010).The content of organic substances in the product (according to GOST 27980-88), including humic acids, is 14.81 wt.%, minerals - 76.3 wt.%, of which 47.29 wt.% is MgO, the rest is water. The yield of free humic acids was 5.23 wt.% (according to GOST R 54221-2010).

Пример 6.Example 6

Влажность – 9%,Humidity - 9%,

Зольность – 27%,Ash content - 27%,

Летучие вещества – 41%.Volatile substances - 41%.

Далее гумино-минеральный реагент изготавливался по технологии, описанной в примере 1. Отличие заключалось в уровне кислотности, которая составила 6.Next, the humic-mineral reagent was made according to the technology described in example 1 . The difference was in the level of acidity, which was 6.

Содержание органических веществ в продукте (по ГОСТ 27980-88), включая гуминовых кислот, составляет 35,99 масс.%, минералы – 21,49 масс.%, остальное вода. Выход свободных гуминовых кислот составил 1,24 масс. % (по ГОСТ Р 54221-2010).The content of organic substances in the product (according to GOST 27980-88), including humic acids, is 35.99 wt.%, minerals - 21.49 wt.%, the rest is water. The yield of free humic acids was 1.24 wt. % (according to GOST R 54221-2010).

Пример 7.Example 7

Влажность – 9%,Humidity - 9%,

Зольность – 27%,Ash content - 27%,

Летучие вещества – 41%.Volatile substances - 41%.

Гумино-минеральный реагент изготавливался по технологии, описанной в примере 1, отличие заключалось в уровне кислотности, которая составила 7,01.The humic-mineral reagent was made according to the technology described in example 1, the difference was in the level of acidity, which was 7.01.

Содержание органических веществ в продукте (по ГОСТ 27980-88), включая гуминовых кислот, составляет 39,4 масс. %, минералы – 21,19 масс.%, остальное вода. Выход свободных гуминовых кислот составил 19,96 масс. % (по ГОСТ Р 54221-2010).The content of organic substances in the product (according to GOST 27980-88), including humic acids, is 39.4 wt. %, minerals - 21.19 wt.%, the rest is water. The yield of free humic acids was 19.96 wt. % (according to GOST R 54221-2010).

Для сравнения приведём характеристики продукта – гумино-минерального реагента, полученного по технологии, описанной в патенте RU № 223329, в котором используют бурые угли в качестве исходного сырья, при этом при высокой влажности уголь подвергают сушке, далее сырьё пропускают через молотковую дробилку, затем измельчают в роторном измельчителе, затем происходит процесс гидратации горячей водой при температуре 95 ºС при интенсивном виброакустическом воздействии и далее идёт процесс выщелачивания. Для загустевания продукта во время хранения, после выщелачивания, в продукт вводят азотсодержащее вещество. В качестве исходного сырья был использован бурый уголь из Майкубенского разреза (Оренбургская область).For comparison, we give the characteristics of the product - a humic-mineral reagent obtained according to the technology described in patent RU No. 223329, in which brown coal is used as a feedstock, while the coal is dried at high humidity, then the raw material is passed through a hammer mill, then crushed in a rotary grinder, then the process of hydration takes place with hot water at a temperature of 95 ºС with intense vibroacoustic action, and then the leaching process takes place. To thicken the product during storage, after leaching, a nitrogen-containing substance is introduced into the product. Brown coal from the Maikuben open pit (Orenburg region) was used as the feedstock.

Влажность – 9%,Humidity - 9%,

Зольность – 27%,Ash content - 27%,

Летучие вещества – 41%.Volatile substances - 41%.

Гумино-минеральный реагент, изготовленный по технологии приведённой в патенте-аналоге RU 2233293 имеет следующие характеристики: The humic-mineral reagent, made according to the technology given in the patent-analogue RU 2233293, has the following characteristics:

Содержание органических веществ в продукте (по ГОСТ 27980-88), включая гуминовых кислот, составляет 41,64 масс. %, минералы – 22,13 масс. %, остальное вода. Выход свободных гуминовых кислот составил 52,1 масс. % (по ГОСТ Р 54221-2010).The content of organic substances in the product (according to GOST 27980-88), including humic acids, is 41.64 wt. %, minerals - 22.13 wt. %, the rest is water. The yield of free humic acids was 52.1 wt. % (according to GOST R 54221-2010).

Все полученные данные всех примеров и пример-аналог (пример 8) сведены в таблицу 1.All data obtained from all examples and an analogue example (example 8) are summarized in table 1.

Таблица 1. Сравнение характеристик продуктов в различных примерахTable 1. Comparison of product characteristics in various examples

Номер примера
п/пExample number
p/p Происхождения сырья (угля)Origin of raw materials (coal) Органическое вещество по ГОСТ 27980-88, %Organic matter according to GOST 27980-88, % Зольность по ГОСТ Р 55661-2013, %Ash content according to GOST R 55661-2013,% Выход свободных гуминовых кислот
по ГОСТ Р 54221-2010, %Yield of free humic acids
according to GOST R 54221-2010, % Кислотность при получении продукта (рН), у.е.Acidity upon receipt of the product (pH), c.u. 11 Майкубенский разрез (Оренбургская область)Maikubensky section (Orenburg region) 39,8339.83 20,3420.34 61,4761.47 6,1-6,86.1-6.8 22 Итатское месторождение (Кемеровская область)Itatskoye field (Kemerovo region) 30,230.2 24,924.9 41,741.7 6,1-6,86.1-6.8 33 Канско-ачинского угольный бассейн Берёзовского месторождения (Кемеровская область)Kansk-Achinsk coal basin of the Berezovsky deposit (Kemerovo region) 4545 10,310.3 65,865.8 6,1-6,86.1-6.8 44 Канско-ачинского угольный бассейн Итатского месторождения (Кемеровская область)Kansk-Achinsk coal basin of the Itatskoye deposit (Kemerovo region) 5,45.4 85,5185.51 3,13.1 6,1-6,86.1-6.8 55 Майкубенский разрез (Оренбургская область)Maikubensky section (Orenburg region) 14,8114.81 76,376.3 5,235.23 6,1-6,86.1-6.8 66 Майкубенский разрез (Оренбургская область)Maikubensky section (Orenburg region) 35,9935.99 21,4921.49 1,241.24 66 77 Майкубенский разрез (Оренбургская область)Maikubensky section (Orenburg region) 39,439.4 21,1921.19 19,9619.96 7,017.01 8 (аналог)8 (analog) Майкубенский разрез (Оренбургская область)Maikubensky section (Orenburg region) 41,6441.64 22,1322.13 52,152.1 7,27.2

Основным действующим веществом в гумино-минеральных продуктах являются гуминовые кислоты. The main active ingredient in humic-mineral products are humic acids.

Таким образом, на конечный выход свободных гуминовых кислот влияет как исходное сырьё (месторождение угля или торфа), так и особенности технологического процесса, что показано в представленной таблице 1. Например, в примерах 1 и 3 при одинаковой технологии получения различные источники угля, которые в том числе отличаются содержанием органических веществ (39,83% и 45%, соответственно), и как следствие выход гуминовых кислот в примере 3 выше (61,47% и 65,8%, соответственно). То есть в данном случае повышенное содержание органических веществ приводит к повышению выхода гуминовых кислот, что является логичным, т.к. основа гуминовых кислот находится в органическом веществе.Thus, the final yield of free humic acids is affected by both the feedstock (coal or peat deposits) and the features of the technological process, which is shown in Table 1. For example, in examples 1 and 3, with the same production technology, different sources of coal, which in including differ in the content of organic substances (39.83% and 45%, respectively), and as a result, the yield of humic acids in example 3 is higher (61.47% and 65.8%, respectively). That is, in this case, an increased content of organic substances leads to an increase in the yield of humic acids, which is logical, because. the basis of humic acids is found in organic matter.

При добавлении в концентрированный ГМР мелкодисперсного минерала выход свободных гуминовых кислот снижается до 3,1% (Пример 4), т.к. содержание органического вещества тоже ниже (5,4%).When a finely dispersed mineral is added to a concentrated HMR, the yield of free humic acids decreases to 3.1% (Example 4), because the content of organic matter is also lower (5.4%).

В другом случае из таблицы 1 видно, что выход свободных гуминовых кислот у образца, полученного по технологии из представленной в материалах (пример 1), превосходит данные из патента RU 223329, (пример 8), 61,47% и 52,1%, соответственно, при том что, исходное сырьё у данных образцов было одинаковым (бурый уголь из Майкубенского разреза, Оренбургская область).In another case, Table 1 shows that the yield of free humic acids in a sample obtained according to the technology presented in the materials (example 1) exceeds the data from patent RU 223329, (example 8), 61.47% and 52.1%, accordingly, despite the fact that the initial raw materials for these samples were the same (lignite from the Maikubensky open pit, Orenburg region).

Ещё одним фактором, который влияет на выход свободных гуминовых кислот является кислотность во время получения продукта. Так при отклонении от оптимальных значений кислотности (pH 6,1-6,8) выход свободных гуминовых кислот существенно снижается (пример 6 и 7), 1,24% и 19,96%, соответственно. Полученный по заявляемому способу гумино-минеральный продукт соответствует ГОСТ 17.5.1.03-86. «Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель».Another factor that affects the yield of free humic acids is the acidity during the production of the product. So, when deviating from the optimal acidity values (pH 6.1-6.8), the yield of free humic acids is significantly reduced (example 6 and 7), 1.24% and 19.96%, respectively. Obtained by the claimed method humic-mineral product corresponds to GOST 17.5.1.03-86. "Protection of Nature. Earth. Classification of overburden and enclosing rocks for biological land reclamation”.

Гумино-минеральный субстрат (почвогрунт) и гумино-минеральный реагент по п.3.5 ГОСТ 23740- 2016 «ГРУНТЫ. Методы определения содержания органических веществ» является органоминеральным грунтом: грунт, содержащий от 3% до 50% (по массе) органического вещества.Humic-mineral substrate (soil) and humic-mineral reagent according to clause 3.5 of GOST 23740-2016 “SOILS. Methods for determining the content of organic substances” is an organomineral soil: a soil containing from 3% to 50% (by mass) of organic matter.

В соответствии с ГОСТ Р 54221-2010 была определена биологическая активность продукта. Исследование производилось на произведённых продуктах из примеров 1 и 8. Исследованию подвергались семена огурцов «Серпантин» с общим количеством 105. 35 семян – для холостого опыта, 35 семян – для опыта с раствором продукта, полученного по примеру 1 и 35 семян с раствором продукта, полученного по примеру 8 (из патента- RU 223329). Расчёты изменения показателей проводят в процентах к контрольным всходам, повторность пятикратная. In accordance with GOST R 54221-2010, the biological activity of the product was determined. The study was carried out on the products produced from examples 1 and 8. The seeds of Serpentine cucumbers with a total number of 105 were subjected to the study. 35 seeds for a blank experiment, 35 seeds for an experiment with a solution of the product obtained in example 1 and 35 seeds with a obtained according to example 8 (from the patent - RU 223329 ). Calculations of changes in indicators are carried out as a percentage of control shoots, the repetition is five times.

Сравнительные результаты измерений приведены в таблице 2.Comparative measurement results are shown in Table 2.

Таблица 2. Биологическая активность продуктовTable 2. Biological activity of products

ПараметрParameter Образец, полученный по технологии из примера 8 патента RU 2233293Sample obtained by technology from example 8 of patent RU 2233293
Значение, %Meaning, % Образец из примера 1 Sample from Example 1
Значение, %Meaning, % Всхожесть семянSeed germination 100±1100±1 100±1100±1 Биологическая активность ГП по увеличению массы проростковBiological activity of GP to increase the mass of seedlings 68±1,568±1.5 70±1,570±1.5 Биологическая активность ГП по увеличению длины стеблейBiological activity of GP to increase the length of the stems 86±1,586±1.5 84±1,584±1.5 Биологическая активность ГП по увеличению длины корнейBiological activity of GP by increasing the length of the roots 63±263±2 65±265±2

Из таблицы 2 видно, что продукты показали схожие результаты, которые существенно увеличили биологическую активность семян.Table 2 shows that the products showed similar results, which significantly increased the biological activity of the seeds.

Эффективность продукта, приготовленного по примеру 1 представлена в таблице 3, где воздействию продукта подвергались промышленные сточные воды. Соотношение сточные воды: продукт составило 1:0,002. Водорастворимые гуминовые кислоты, которые содержатся в продукте показали эффективность связывания ионов тяжёлых металлов в сточных водах.The effectiveness of the product prepared according to example 1 is presented in table 3, where industrial wastewater was exposed to the product. The ratio of waste water: product was 1:0.002. Water-soluble humic acids contained in the product have shown the effectiveness of binding heavy metal ions in wastewater.

Дополнительно покажем содержание токсичных веществ, полученных при анализе сточных вод.Additionally, we will show the content of toxic substances obtained from the analysis of wastewater.

Таблица 3. Воздействие продукта на промышленные сточные воды Table 3. Effect of the product on industrial wastewater

МеталлMetal
подвижная формаmovable form ПДК, мкг/кгMAC, mcg/kg Исходное содержание в стоке, мкг/кгInitial content in the drain, mcg/kg Итоговое содержание в стоке, мкг/кгFinal content in the drain, mcg/kg свинецlead 6,06.0 0,70.7 0,10.1 медьcopper 3,03.0 3,93.9 0,20.2 цинкzinc 23,023.0 385385 19,119.1

Таким образом, на основании приведенных данных, можно утверждать, что при использовании заявляемого способа получаем в результате качественные и эффективные гумино-минеральные продукты при низких затратах на их производство, а также способ позволяет расширить функциональные возможности, так как позволяет получать одновременно несколько продуктов без дополнительных стадий выделения целевых продуктов.Thus, on the basis of the above data, it can be argued that when using the proposed method, we obtain as a result high-quality and effective humic-mineral products at low costs for their production, and the method allows you to expand the functionality, since it allows you to get several products at the same time without additional stages of selection of target products.

Claims

1. A method for producing a humic-mineral fertilizer, characterized in that it includes crushing raw materials - brown coal or peat, grinding and mixing it with an alkaline material in the form of a solid or liquid fraction, followed by leaching, and in the process of mixing, hydrogenation is additionally carried out with steam at a temperature of up to 110°C, and additionally carry out the addition of a magnesium-containing fine mineral with a specific surface up to 150 m ² /g and pH up to 10 in the amount of 80-90 wt.%, and the crushing of raw materials, grinding and mixing is carried out in a single unit - a mixer-granulator, controlling the alkali content to pH 6.1-6.8.

2. The method according to claim 1, in which sodium alkali, or potassium alkali, or thermally activated serpentinite magnesite is used as an alkaline material.