風(fēng)化煤腐植酸抽提工藝參數(shù)的探討

賈 斐

（運城護理職業(yè)學(xué)院，山西運城 044000）

風(fēng)化煤腐植酸抽提工藝參數(shù)的探討

賈 斐

（運城護理職業(yè)學(xué)院，山西運城 044000）

影響風(fēng)化煤中腐植酸提取率的參數(shù)，主要包括溫度，壓力，煤樣的質(zhì)量，以及堿液的種類和濃度等各個參量，主要在確定溫度，壓力和堿液的濃度等參數(shù)的前提下，研究堿液的種類和煤樣的質(zhì)量對于腐植酸抽提率的影響。

復(fù)肥生產(chǎn)；風(fēng)化煤腐植酸；化學(xué)活化

我國的煤炭儲量非常豐富，根據(jù)資料，煤的儲量有數(shù)千億t，同時風(fēng)化煤資源分布廣、儲量大。但是對風(fēng)化煤來說，其熱值與其他煤相比較低，因此之前沒有將其作為一種能產(chǎn)生經(jīng)濟效益的礦產(chǎn)資源，從而任其廢棄[1]。近年來，由于發(fā)現(xiàn)風(fēng)化煤中含有豐富的腐植酸，才得以重視并開展相關(guān)研究。風(fēng)化煤俗稱“煤遜”，一般指靠近或露出于地表的褐煤、煙煤、無煙煤，受到空氣、陽光、風(fēng)沙、雨雪、冰凍等的滲透風(fēng)化作用形成的產(chǎn)物[2-3]。由此過程生成風(fēng)化煤腐植酸，亦稱天然再生腐植酸。腐植酸在風(fēng)化煤中的含量跨度較大，最少含量近5％，最多可達80％。同時腐植酸作為大分子有機物質(zhì)，是在大自然中普遍存在的，很大程度的應(yīng)用于石油、化工、、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)保、農(nóng)林牧等各個領(lǐng)域，橫跨多個行業(yè)。近些年來，在我國腐植酸研究以及應(yīng)用逐步發(fā)展過程中，進一步開發(fā)和利用新的資源[4]。近十多年來，我國在煤炭腐植酸的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用方面做出了許多的成果，一些領(lǐng)域的成果也名列世界前列。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國目前與各類腐植酸產(chǎn)品相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)多達百余家，總產(chǎn)值突破近億元。其研究與應(yīng)用涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、漁牧業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等許多領(lǐng)域。就產(chǎn)品的工藝流程來看，除少數(shù)屬煤和泥炭外，大部分加工原料來自風(fēng)化煤[5]。因此研究把腐植酸從風(fēng)化煤中提取方法、工藝以及相關(guān)參數(shù)顯得尤為重要。由于影響腐植酸抽提率的因素有很多，主要包括溫度、煤樣的質(zhì)量、堿液的類型及濃度等各個參量。本文主要在確定溫度、煤樣的質(zhì)量、和堿液的濃度等參數(shù)的前提下，堿液的種類對陽泉風(fēng)化煤抽提率的影響。

1 實驗原理

主要是腐植酸與堿液生成腐植酸鹽溶于水，而風(fēng)化煤中的其他物質(zhì)不溶于堿液，或者與堿液的生成物不溶于水。所以在風(fēng)化煤溶液加入堿液，沉淀之后的上清液中就有腐植酸鹽。本文是在溫度85℃下，正常大氣壓下，堿液濃度相等的前提下研究不同堿液和不同風(fēng)化煤的質(zhì)量對腐植酸抽提率的影響。

2 實驗儀器和試劑

萬分之一天平，數(shù)顯恒溫攪拌循環(huán)水箱，烘箱，電動攪拌器，量筒，燒杯；蒸餾水，無水碳酸鈉（分析純），氫氧化鈉（分析純），碳酸銨（分析純），陽泉風(fēng)化煤。

3 實驗過程

用萬分之一天平精確稱量5g，10g，20g的風(fēng)化煤分別標記為1，2，3號，倒于500ml燒杯中；配置5％的無水碳酸鈉、氫氧化鈉和碳酸銨溶液。加入5g，10g，20g的陽泉風(fēng)化煤中，攪拌器攪拌10-15min，完全攪拌后放入數(shù)顯恒溫攪拌循環(huán)水箱加熱到85℃，使溶液加熱到85℃，讓風(fēng)化煤與堿液反應(yīng)40min，使腐植酸與堿液充分反應(yīng)。反應(yīng)50min后將混合液取出，靜置3h。取上清液倒到入燒杯中，將加入無水碳酸鈉，氫氧化鈉和碳酸銨的上清液放入烘箱，在100～120℃進行烘烤，得到固體腐植酸鹽。將靜止后的沉淀，同樣放入烘箱中進行烘烤得出來的沉渣，我們可以從沉渣的質(zhì)量得出，加入無水碳酸鈉，氫氧化鈉和碳酸銨風(fēng)化煤中腐植酸的提取率。

4 實驗結(jié)果分析

通過實驗測得陽泉風(fēng)化煤中的不同質(zhì)量的腐殖酸與無水碳酸鈉，氫氧化鈉和碳酸銨反應(yīng)所得的腐殖酸鹽的重量并測定不同堿液下腐殖酸抽提率。

通過實驗數(shù)據(jù)，1號樣品加入5％氫氧化鈉，5％碳酸鈉，5％碳酸銨通過計算的出抽提率分別為59.21％，64.53％，19.64％。2號樣品加入5％氫氧化鈉，5％碳酸鈉，5％碳酸銨通過計算的出抽提率分別為62.31％，56.38％，19.87％。3號樣品加入5％氫氧化鈉，5％碳酸鈉，5％碳酸銨通過計算的出抽提率分別為64.58％，50.19％，12.13％。

經(jīng)過上述結(jié)論，對于5g的風(fēng)化煤樣品，可以看出當加入4％氫氧化鈉，無水碳酸鈉，碳酸銨。無水碳酸鈉的抽取率最高，氫氧化鈉次之，碳酸銨最低。對于10g的風(fēng)化煤樣品，氫氧化鈉最高無水碳酸鈉次之，依然是碳酸銨最低。從對于15g的風(fēng)化煤樣品，我們可以得出無水碳酸鈉最高，氫氧化鈉次之，碳酸銨最低。對于20g的風(fēng)化煤樣品，氫氧化鈉最高，氫氧化鈉次之，碳酸銨還是最低。如果以陽離子為判斷對象的話，總體來看，則是鈉鹽的提取率最高。以堿液的陰離子為判斷對象的話，總體來看，氫氧根離子的鹽風(fēng)化煤中腐植酸的抽提率最高，碳酸銨的提取率的最低。所以我們可以得出結(jié)論，無論對于多少g的煤樣，氫氧化鈉的提取率總體來說比較高。

對于5g，10g，20g的風(fēng)化煤加5％的氫氧化鈉的抽提率相比較，20g的風(fēng)化煤的樣品提取率最高，10g的風(fēng)化煤的樣品提取率次之，5g的風(fēng)化煤的樣品提取率最低。而對于加5％的無水碳酸鈉的抽提率相比較，5g的風(fēng)化煤的樣品提取率最高，10g的風(fēng)化煤的樣品提取率次之，20g的風(fēng)化煤的樣品提取率最低。對于加5％的無水碳酸氨的煤樣抽提率相比較，20g的風(fēng)化煤的樣品提取率最高，10g的風(fēng)化煤的樣品提取率次之，5g的風(fēng)化煤的樣品提取率最低。對于加5％的氨水的煤樣抽提率相比較，5g的風(fēng)化煤的樣品提取率最高，10g的風(fēng)化煤的樣品提取率次之，20g的風(fēng)化煤的樣品提取率最低。

5 結(jié)論

通過以上分析發(fā)現(xiàn)，當在85℃的溫度下，風(fēng)化煤質(zhì)量質(zhì)量越大抽提率越高；在加入5％氫氧化鈉堿液的時候腐殖酸抽提率最高。通過加入氫氧化鈉抽提出來的腐植酸鈉能抗病毒，比如皮包疹病毒；能抗止痛和消炎；能抗癌對抗S37（內(nèi)瘤）及肺癌。由于本次實驗只是在實驗室測試的結(jié)果，生產(chǎn)過程中風(fēng)化煤的量比較大，并還需進一步測定其它參數(shù)，比如溫度，壓力等對腐殖酸抽提率的影響，以達到腐殖酸產(chǎn)率的最大化。

[1]徐雷金.褐煤氧化氨解反應(yīng)的工藝條件與動力學(xué)研究[D].浙江工業(yè)大學(xué)，2008.

[2]文雅，李東旭. 風(fēng)化煤腐殖酸在土壤改良中的應(yīng)用[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟， 2010.

[3]李家家.超聲波活化風(fēng)化煤對土壤中Hg形態(tài)及土壤酶活性的影響研究[J]，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2010.

[4]高麗娟.寧夏石嘴山褐煤腐植酸的提取工藝[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012.

[5]李美蘭.風(fēng)化煤中提取腐殖酸研究[J].山東化工，2015.

Study on Extraction Process ParameTers of Humic Acid in Weathered Coal

Jia Fei

The parameters affecting the extraction rate of humic acid in weathered coal include temperature， pressure， the quality of coal sample， the type and concentration of lye， and so on， which are mainly used to determine the parameters of temperature， pressure and lye concentration. ， The effects of the types of lye and the quality of coal samples on the extraction rate of humic acid were studied.

compound fertilizer production； weathered humic acid； chemical activation

S143.11

A

1003-6490（2016）08-0059-02

2016-08-11

賈斐（1986-），男，山西運城人，主要從事化工教學(xué)工作。