Способ получения гуминового препарата

Изобретение относится к способу получения гуматосодержащих соединений и может быть использовано в углехимии, в экотехнологиях, в сельском хозяйстве, ветеринарии. Осуществляют последовательность операций измельчения малозольного бурого угля на механоактивационных мельницах. Производят смешивание угольного размола в виброкипящем слое с аэрозолем горячего активированного водного раствора гидроксида калия, полученного в результате пропускания раствора через гидроакустический преобразователь. Обеспечивается снижение энергетических и временных затрат при получении гумусового препарата. 2 пр.

 

Изобретение относится к способу получения гуматосодержащих соединений из малозольного бурового угля и может быть использовано в основном в углехимии, в экотехнологиях, в сельском хозяйстве, ветеринарии.

Цель изобретения - получение гуминового препарата из малозольного бурово угля со снижением энергетических и временных затрат.

Техническим результатом изобретения является, ускоренное и низкозатратное получение гумусового препарата, обладающего рядом ценных свойств для применения в, частности, в растениеводстве.

Информация о природе и свойствах препаратов, содержащих гуминовые кислоты, их способность связывать тяжелые металлы сорбировать и ускорять разложение органических экотоксикантов, обеззараживать промышленные и буровые шламы, восстаналивать плодородие деградированных почв широко отражена в ряде источников специальной литературы (Холин Ю.В. Гумусовые кислоты как главные природные комплексообразующие вещества. Журнал «Наука и просвещение» №4 - 27 с. 2001, Попов А.И. Гуминовые вещества: свойства, строение, образование. СПб.: Изд-во С. - Петерб. ун-та, 248 с., 2004.).

Цель изобретения достигается последовательностью операций измельчения малозольного бурово угля на механоактивационных мельницах Хинта, смешивание угольного размола в виброкипящем слое с аэрозолем горячего, активированного водного раствора гидроксида калия, полученного в результате пропускания раствора через гидроакустичский преобразователь.

Известен способ получения извлечения гуминовой кислоты из углей под воздействием ультразвуковой обработки с рабочей частотой 1 мгц и интенсивностью 4-12 вт/см². Максимум извлечения отмечается при продолжительности процесса 4-5 минут и использовании гидроокиси натрия в углещелочной суспензии (соотношение твердое-жидкость 1:15). Описанный способ получения гуминовой кислоты из угля с помощью механической обработки углещелочной суспензии, в котором процессы измельчения угля и извлечения гуминовой кислоты объединены в одну стадию и интенсифицированы ультразвуком, обесцениваются отсутствием полноценной информации. (Абдыгалимова С.Ш. Инновационный патент №20689, 2009). Описание содержит принципиальные ошибки, не считая неправильного употребления обозначения единиц измерения. Как известно, единицы измерения физических величин, в основе названия которых лежит имя изобретателя, ученого, уже более полувека пишутся с большой буквы Вт, Гц, МГц, и др. (Физический энциклопедический словарь М. «Советская энциклопедия», Международная система единиц., т. 3, с. 167-168, 1963; Коэффициенты перевода единиц измерения физико-технических единиц., М. «Атомиздат», с. 40, 1967, и школьные учебники).

Эффективность использования ультрзвука с частотой 1 МГц также вызывает сомнения, посколько из-за весьма большого коэффициента поглощения, интенсивность ультразвука в водной среде, на указанной частоте падает вдвое через каждые 4 см. кроме того, часть энергии ультразвука теряется при переходе границы твердое тело (стенка реактора) - жидкость (рабочая среда). Приведенные в заявке значения интенсивности представляют собой загадку: если это интесивность излучения источников ультразвука, то какая же плотность акустической энергии в рабочей зоне? (Голямина И.П. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. Изд-во: Советская энциклопедия, 1979, с 348; Акопян В.Б., Ершов Ю.А. Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами. Москва, Из-во «ЮРАЙТ», 2016, 223 С.)

Известен способ, производства концентрата гуминовой кислоты из бурого угля, в реализации которого также предусмотрено действие ультразвука (RU №2473527, 2010), однако отсутствие в описаниях обоих вышеупомянутых изобретениях каких либо разумных параметров использованного ультразвукового воздействия делают их обсуждение безсмысленным.

Известен способ получения гуминовой кислоты из углей, экстрагированием при температуре ~90°С, раствором едкого натра в течение ~100 мин, не позволяющий, однако, при низкой производительности, получить большой выход продукции в виде раствора гумата высокой концентрации (Гирина Л.В., Думбай И.Н., Дуленко В.И. и др. Журн. Химия твердого тела, 1985, 6, с. 59-65).

Известен способ получения гуминовой кислоты из угля с помощью механической обработки углещелочной суспензии, в котором процессы измельчения угля и извлечения гуминовой кислоты объединены в одну стадию, что позволило повысить выход гуминовой кислоты до 40%. (H.A. Жуков, СТ. Афонина, И.А. Панфилов. Журн. Химия твердого тела, 6,1970, с. 16-21). К недостаткам способа относиться неполное выделение гуминовой кислоты из угля, поскольку механическое воздействие приводит к увеличению извлечения только на ~15%, а температура реакционной смеси (60°С), явно недостаточна для полноты выделения гуминовой кислоты.

Следует, однако, отметить, что извлекающая способность гуматов гидроокисью натрия из бурого угля выше, чем гидроокисью калия (Инновационный патент №20689, 2009), однако, калийные соединения гуминовых кислот более ценны при их использовании в растениеводстве.

Технический результат предлагаемого изобретения достигается последовательностью операций измельчения малозольного бурово угля на механоактивационных мельницах ООО «Колорит - Механохимия», смешивание угольного размола в виброкипящем слое с аэрозолем горячего, активированного водного раствора гидроксида калия, полученного в результате пропускания раствора через гидроакустичский преобразователь.

Сущность изобретения иллюстрируется примерами, не имеющими, однако, ограничительного характера.

Пример 1.

В дробленный и имельченный на механоактивационных мельницах производства ООО «Колорит - Механохимия» до размеров частиц 0,1-1,0 мм бурый малозольный уголь в количестве 100 кг, с содержанием свободных гуминовых кислот примерно 40%, добаляют 150 л воды с температурой 80°С, 3 кг гидроксида натрия и полученную смесь интенсивно перемешивают в течение 120 мин в реакторе, в виде емкости с мешалкой. В результате получают темно-бурую пасту, (содержащую не менее 40% гумата натрия от массы сухого вещества), готовую к употреблению после разбавления водой до текучего состояния.

Пример 2.

Дробленный и измельченный на механоактивационной мельнице ООО «Колорит - Механохимия» до размеров частиц 0,01-1,0 мм бурый малозольный уголь в количестве 100 кг, с содержанием свободных гуминовых кислот примерно 40%, помещают на 20 мин на подогреваемый до 70°С вибростенд СВКС-С (ООО "ТКС СЕРВИС") и уголь, в виброкипящем слое интенсивно увлажняют 150 литрами 2% водноым раствором гидроксида калия с температурой 80°С, трансформированного в аэрозоль, с размерами микрокапель 1-20 мкм. В результате получают темно-бурую пасту, (содержащую не менее 40% гумата натрия от массы сухого вещества), готовую к употреблению после разбавления водой до текучего состояния.

Сравнение результатов, приведенных в примерах 1 и 2, свидетельствует о шестикратном ускорении процесса получения гуминового препарата.

Предлагаемый способ создает необходимое разнообразие возможностей, обеспечивая оптимальный выбора путей решения конкретных задач направленных на получение гуминовых препаратов из бурого малозольного угля.

Способ получения гуминового препарата из малозольного бурого угля, включающий последовательность операций измельчения малозольного бурого угля на механоактивационных мельницах, смешивание угольного размола в виброкипящем слое с аэрозолем горячего активированного водного раствора гидроксида калия, полученного в результате пропускания раствора через гидроакустический преобразователь.