本發(fā)明屬于風(fēng)化煤(腐植酸)降解處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種風(fēng)化煤(腐植酸)的降解方法。
背景技術(shù):
目前在利用風(fēng)化煤生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)中,對風(fēng)化煤的加工處理有:1)堿法:氨浸法、氫氧化鈉法、氫氧化鉀法;2)酸法:硝酸法、磷酸法等;3)氧化法:硝酸氧化法等;4)其他方法:尿素轉(zhuǎn)化等。這些方法有的只是簡單的處理,不能改變腐植酸的結(jié)構(gòu),提高其水溶性,不能實現(xiàn)腐植酸的效能;有的方法對環(huán)境產(chǎn)生污染,增加硝基化合物的含量。此外,這些方法需要對風(fēng)化煤預(yù)處理加工粉碎至70目以上,所生產(chǎn)的腐植酸肥料產(chǎn)品水溶性差、易凝膠,肥效差,不適用于生產(chǎn)或配制水溶肥料,用于滴灌和水肥一體化農(nóng)業(yè)設(shè)施中施肥。更有甚者,有的肥料加工企業(yè)直接將風(fēng)化煤與無機氮磷鉀肥料簡單混合生產(chǎn)有機肥或有機-無機復(fù)混(合)肥,是對風(fēng)化煤或腐植酸的極大浪費,因為風(fēng)化煤中的腐植酸大多是油溶性物質(zhì),不溶于水,施用于農(nóng)田作物無法利用,土壤中的微生物短期內(nèi)又不能實現(xiàn)對礦物腐植酸(風(fēng)化煤)的降解,根本起不到相關(guān)資料所述的腐植酸肥料的各種性能作用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷,提供一種風(fēng)化煤降解方法,采用該方法處理后,水溶性腐植酸含量可以達到95%以上,同時實現(xiàn)清潔生產(chǎn),減少二次污染。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種風(fēng)化煤降解方法,具體為:在反應(yīng)釜中加入風(fēng)化煤、水、硫酸亞鐵和鐵粉,在壓力0.1~1.0MPa、溫度20~120℃以及攪拌條件下,向反應(yīng)釜內(nèi)通入O2/O3進行降解反應(yīng),同時在降解反應(yīng)過程中保持反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)液的pH值在5.5~8.0,降解反應(yīng)24~72小時。
具體的,水的添加量為風(fēng)化煤重量的1~5倍;硫酸亞鐵的添加量為風(fēng)化煤重量的0.5~2‰;鐵粉的添加量為風(fēng)化煤重量的1~3‰;采用O3發(fā)生器向反應(yīng)釜內(nèi)通入O2/O3,其中O3的通入量為1~3 kg/h。
具體的,可選用5~10%(重量百分比)的氫氧化鉀水溶液或5~10%(重量百分比)的硝酸來調(diào)節(jié)pH值在5.5~8.0。
本發(fā)明方法以風(fēng)化煤為原料,在反應(yīng)釜中、攪拌作用下,以Fe2+/Fe3+為催化劑,以臭氧發(fā)生器提供的O3/O2為氧化降解劑,在壓力0.1~1.0MPa、溫度20~120℃、pH值為5.5~8.0的條件下對風(fēng)化煤中的腐植酸進行降解,使風(fēng)化煤中的棕腐酸、褐腐酸降解為可溶于水的類黃腐酸或黃腐酸類物質(zhì),從而提高水溶性腐植酸類物質(zhì)的含量以及活性、水溶性及溶解度;實現(xiàn)風(fēng)化煤中腐植酸的利用率大于95%,降解除雜后的水溶性腐植酸含量可以達到95%以上。
本發(fā)明方法只需對風(fēng)化煤簡單粉碎處理到20目以上即可(基本不需要加工粉碎,因為天然風(fēng)化煤本身就是粉狀物料),從而減少了加工程序和加工費用,實現(xiàn)清潔化生產(chǎn),減少二次污染。本發(fā)明方法對風(fēng)化煤降解活化處理,可以通過控制降解時間,對風(fēng)化煤適當(dāng)降解,提高其水溶性和溶解度。
使用本發(fā)明方法降解得到的腐植酸可與大量元素或微量元素進行化合、接枝、絡(luò)合、螯合,用于生產(chǎn)或配制各種系列的水溶肥料。如全營養(yǎng)系列水溶肥料、大量元素肥料、微量元素肥料、葉面噴施肥料;還可以與氨基酸、水溶性糖類物質(zhì)配制復(fù)合有機水溶肥料等等。以此為原料所生產(chǎn)的水溶性有機肥料,其水溶性達到96~99%,腐植酸含量可以達到5~50%(以有機質(zhì)計達到20~60%);微量元素達到0.5~5%;中量元素達到5~15%;大量元素含量達到20~60%。例如:以下均以重量份計,取采用本發(fā)明方法催化氧化降解的風(fēng)化煤腐植酸(折干計)50份(其中含有大量營養(yǎng)元素鉀(以K2O計)10~13%和微量元素鐵(以Fe計)0.5%,首先與尿素25份、磷酸脲15進行縮合反應(yīng),提高降解腐植酸的流動性,然后沉降離心過濾除去機械雜質(zhì)。濾液中再加入硫酸鋅1.5份、硫酸錳1.2份、硫酸鎂2.3份等微量元素肥料進行絡(luò)合、螯合反應(yīng),最后加入5%的具有增溶和穩(wěn)定性能的陰離子表面活性劑,一種含有大量元素氮磷鉀、中量元素鎂硫和微量元素鐵鋅錳等的含腐植酸水溶肥料就配制完成。該產(chǎn)品中,腐植酸含量≥15%;總氮含量≥15%;氧化鉀含量≥6%;五氧化二磷含量≥6%,鋅含量≥0.2%;鐵含量≥0.2%;錳含量≥0.2%,水溶性≥95.0%。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步地詳細介紹,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此。
實施例1
一種風(fēng)化煤(腐植酸含量≥55%)降解方法,具體為:在反應(yīng)釜中加入風(fēng)化煤1噸、水1噸、硫酸亞鐵1kg和過100目的鐵粉1kg,在壓力0.2 MPa、溫度50±2℃以及2轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下,用臭氧發(fā)生器向反應(yīng)釜內(nèi)通入O2/O3(其中O3的通入量為1 kg/h)進行降解反應(yīng),同時在降解反應(yīng)過程中保持反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)液的pH值在6.5~7.5(用5%的氫氧化鉀水溶液控制pH值),降解反應(yīng)30小時。
對降解反應(yīng)后的產(chǎn)物離心分離除去機械性雜質(zhì),按照NY/T1115-2006 水溶肥料水不溶物含量的測定方法進行測定,水不溶物含量2.5%,按照《水溶性腐植酸含量的測定方法》測定,水溶性腐植酸含量達到95.5%。
實施例2
一種風(fēng)化煤(腐植酸含量≥55%)降解方法,具體為:在反應(yīng)釜中加入風(fēng)化煤1噸、水1噸、硫酸亞鐵0.8 kg和過100目的鐵粉1kg,在壓力0.15 MPa、溫度55±2℃以及2轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下,用臭氧發(fā)生器向反應(yīng)釜內(nèi)通入O2/O3(其中O3的通入量為2 kg/h)進行降解反應(yīng),同時在降解反應(yīng)過程中保持反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)液的pH值在6.5~8.0(用5%的氫氧化鉀水溶液控制pH值),降解反應(yīng)24小時。
對降解反應(yīng)后的產(chǎn)物離心分離除去機械性雜質(zhì),按照NY/T1115-2006 水溶肥料水不溶物含量的測定方法進行測定,水不溶物含量2.1%,按照《水溶性腐植酸含量的測定方法》測定,水溶性腐植酸含量達到96.3%。
實施例3
一種風(fēng)化煤(腐植酸含量≥55%)降解方法,具體為:在反應(yīng)釜中加入風(fēng)化煤1噸、水1噸、硫酸亞鐵0.6 kg和過100目的鐵粉1kg,在壓力0.35 MPa、溫度65±2℃以及2轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下,用臭氧發(fā)生器向反應(yīng)釜內(nèi)通入O2/O3(其中O3的通入量為2 kg/h)進行降解反應(yīng),同時在降解反應(yīng)過程中保持反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)液的pH值在6.5~8.5(用5%的氫氧化鉀水溶液控制pH值),降解反應(yīng)48小時。
對降解反應(yīng)后的產(chǎn)物離心分離除去機械性雜質(zhì),按照NY/T1115-2006 水溶肥料水不溶物含量的測定方法進行測定,水不溶物含量1.8%,按照《水溶性腐植酸含量的測定方法》測定,水溶性腐植酸含量達到95.7%。