技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用風(fēng)化煤制備腐植酸的方法。

技術(shù)背景

腐植酸是一類具有良好的生理活性和吸收、絡(luò)合、交換等功能的有機(jī)物質(zhì)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用與發(fā)展?jié)摿Α８菜犷愇镔|(zhì)具有改良土壤理化性能、提高肥料利用效率、刺激作物生長(zhǎng)、增強(qiáng)作物抗逆性、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的功能。腐植酸中的精華是黃腐植酸，品質(zhì)高，濃縮性、全溶性好，它是腐植酸中活性最好，抗旱、抗逆性最強(qiáng)的物質(zhì)，能抑制植物的休眠，使植物不斷地循環(huán)吸收各種養(yǎng)分，增強(qiáng)了植物的生理機(jī)能，達(dá)到快速生長(zhǎng)，優(yōu)化品質(zhì)，增產(chǎn)增收的目的。無毒性，無污染，無公害，尤其適合發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)，使所生產(chǎn)的糧食、蔬菜、瓜果等符合綠色食品要求，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人類健康，近30年來黃腐植酸一直在葉面噴施肥和抗旱劑中占主導(dǎo)地位。但黃腐植酸價(jià)格昂貴，資源有限，而棕、黑腐植酸資源分布廣，如風(fēng)化煤、褐煤、泥炭等存在大量的黑、棕腐植酸，價(jià)格低廉。因此，利用風(fēng)化煤黑、棕腐植酸資源開發(fā)和制備活性腐植酸產(chǎn)品用以代替資源日益枯竭的黃腐植酸具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在我們的研究中發(fā)現(xiàn)，腐殖酸中酚羥基的含量對(duì)其刺激農(nóng)作物生長(zhǎng)的活性起主要作用，數(shù)據(jù)顯示當(dāng)腐植酸酚羥基含量為3.5-4?mmol/g時(shí)，腐植酸對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)刺激活性最強(qiáng)，增產(chǎn)效果最明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠制備酚羥基含量高、刺激農(nóng)作物生長(zhǎng)活性強(qiáng)的腐殖酸且成本低、無污染的利用風(fēng)化煤制備腐植酸的方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案：

一種利用風(fēng)化煤制備腐植酸的方法，其包括如下步驟：

（1）制備腐殖酸銨溶液：將風(fēng)化煤150重量份，用質(zhì)量濃度3%的磷酸溶液50-500重量份進(jìn)行酸洗，酸洗后過濾，濾渣中加水450重量份，質(zhì)量濃度30%的氨水10-70重量份，在燒瓶中回流反應(yīng)2-6小時(shí)，反應(yīng)條件為：溫度60℃、用10%的磷酸溶液或30%的氨水調(diào)節(jié)終點(diǎn)PH為9-10、維持常壓，反應(yīng)結(jié)束后過濾得濾液即為腐殖酸銨溶液；

（2）過氧化氫氧化以增加酚羥基含量：將上述腐殖酸銨溶液加入壓力釜中，滴加0.1重量份消泡劑，加入0.15-1.5重量份的銅鐵復(fù)合催化劑和10重量份乙二胺四乙酸或檸檬酸，用10%的磷酸溶液或30%的氨水調(diào)節(jié)PH大于8，然后加入10-80重量份的質(zhì)量濃度30%的過氧化氫水溶液，維持壓力2.9-5kg/m²，反應(yīng)溫度30-120℃，反應(yīng)4-10小時(shí)，即得酚羥基含量明顯提高的腐植酸溶液（酚羥基含量大于2.3mmol/g）。

所述消泡劑為聚二甲基硅氧烷、磷酸三丁酯或聚氧丙烯。

所述銅鐵復(fù)合催化劑由質(zhì)量比為1:7的硫酸銅和硫酸鐵組成。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案取得的有益效果是：本發(fā)明以風(fēng)化煤為原料，原料易得，價(jià)格低廉，工藝簡(jiǎn)單，無毒，無污染，且產(chǎn)品性能穩(wěn)定、可靠，干基腐植酸酚羥基含量大于2mmol/g。對(duì)比實(shí)驗(yàn)顯示，本發(fā)明方法得到的腐殖酸對(duì)多種農(nóng)作物增產(chǎn)效果均優(yōu)于黃腐植酸，如：在正常田間管理下加噴相同濃度的本發(fā)明腐殖酸和黃腐植酸，本發(fā)明產(chǎn)品可使玉米增產(chǎn)11.9%、水稻增產(chǎn)8.9%、黃豆增產(chǎn)10.3%，而對(duì)應(yīng)的黃腐植酸數(shù)據(jù)分別為：4.6%、3.5%和4.0%。可見本發(fā)明產(chǎn)品對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)刺激作用優(yōu)于黃腐植酸。本產(chǎn)品可代替黃腐植酸廣泛的應(yīng)用于各種葉面噴施肥和抗旱劑領(lǐng)域。目前河南風(fēng)化煤黃腐植酸價(jià)格為360元/kg，其黃腐植酸含量為90%，而本發(fā)明生產(chǎn)的腐植酸價(jià)格不到10元/kg。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

將干燥的酚羥基含量為0.2-0.5mmol/g的風(fēng)化煤粉碎至60目以上，取150g，加3%磷酸溶液150g進(jìn)行酸洗，過濾得濾渣。向?yàn)V渣中添加450g蒸餾水和30%的氨水40g在60℃下回流反應(yīng)4小時(shí)，此時(shí)pH為9，過濾得腐植酸銨溶液。將腐殖酸銨溶液移至1升壓力反應(yīng)釜后，加入0.1ml聚二甲基硅氧烷，再依次加入1.5g銅鐵復(fù)合催化劑（質(zhì)量比硫酸鐵:硫酸銅=7:1）和10g乙二胺四乙酸（EDTA），加10%的磷酸溶液調(diào)節(jié)PH值，當(dāng)溶液PH=9時(shí)加入30%的過氧化氫溶液20ml，開動(dòng)攪拌和加熱裝置，保持系統(tǒng)壓力為2.9-5?kg/m²，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)8小時(shí)，既得干基酚羥基含量為4mmol/g的活性腐植酸溶液。

實(shí)施例2