Способ получения гуминовых кислот

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Завалено 06J.277(2() 2552493/23-04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет .—

С 07 С 63/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 547.992..2 (088.8) Опубликовано 1 0579 Боллетень № 18

Дата опубликования описания 1505.79 (72) ASYGpbl A Я. Степка, У. Я. Каулиньш, С. М. Малей, М. P. Шнитко

N3Q6PST98)4 и М. В. Корсака

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНСВЫХ КИСЛОТ

Изобретение относится к усовер шенствованному способу получения органических кислот иэ природного сырья, в частности, к способу получения растворимых гуминовых кислот.

Гуминовые кислоты и их соли используются в пищевой промышленности для стимулирования роста солода и дрожжей, в сельском хозяйстве в качестве стимуляторов роста растений, в металлургической промышленности в качестве поверхностно активных веществ.

B зависимости от целевого назначения известны различные схемы извлечения гуминовых кислот из почвы, каменного и бурого угля, торфа.

Наиболее распространенным способом извлечения гуминовых кислот в больших количествах для нужд металлургическОй и аккумуляторной промышленйости и сельского хозяйства является диспергационный способ, проводимый при комнатной температуре в щелочном растворе fl).

Хороших результатов достигают . при экстракции гуминовых кислот раст ворами едкого натра, карбоната натрия и пирофосфата натрия (2). Однако гуминовые кислоты, полученные этими способами не пригодны для использования в пищевой промышленности, так как целевой продукт загрязнен ионами натрия, примесями битумов и других подобных продуктов, причем часть гуминовых кислот деструктйруется под воздействием сильных щелочей.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ получения гуминовых кислот экстракцией гуминосодержащего сырья с помощью водного раствора аммиака (3) .

Этот способ заключается в следующем: мелкоизмельченное сырье весом

340 кг замачивают в 1500 л воды, выдерживают 20 мин. Добавлением

181,4 кг 21%-ного водного раствора аммиака (около 174 л) доводят рН до

10. Получают примернс 1674 л раствора. Экстрагируют при температуре

18-20ОС в течение 45-120 мин. (длительногть всего процесса 65- 140 мин).

Полученный раствор нейтрализуют фосфорной. кислотой.

Однако целевой продукт содержит ионы кальция и битумы, что.нежелательно при использовании гуминовых кислот В пищевой промышленностиа

6625

46 4

Н--p.è м е р 2. К 5 кг местного торфа добавляют 25 л 0,5%-ного раствора фосфорной кислоты и нагревают

40 до 80 С на водяной бане в течение

3 ч. СМесь фильтруют на нутч-фильтре и промывают водой. K отмытому торфу добавляют 15 л 2%-ного. раствора едкого калия и 5 л 25%-ного раствора

45 амьяака, нагревают до О С и при такой температуре выдерживают примерно 2 ч с перемешиванием. Фильтруют на нутч-фильтре.

Экстракцию гуминовых кислот пов"

50 торяют таким образом еще раз, до рН уильтратов 11. Фильтраты объединяют и нейтрализуют фосфорной кисло.той до рН 7,0. К раствору гуминовых кислот добавляют примерно 200 г ак55 тивированного угля, перемешивают

2 ч и фильтруют. Кроме того, гуминовые кислоты содержат только два макроэлемента: азот и фосфор, а калий отсутствует, кото рый определяет рострегулируюцее свойство препарата ьа основе гуминовых кислот.

Целью изобретения является повыше- 5 ние выхода и качества целевого ггродукта.

Поставленная цель достигается предложенным способом, в котором исходный торф подвергают декальцини- 10 рованйю обраббткой фосфорной кислОтой с последующей фильтрацией и экстракцией с помощью смеси водных растворов аммиака и едкого калия при весовом .соотношении торфа, едкого 15 калия и аммиака, равном 1:0,50,8:0,05-0,004, и температуре 40-50 С с применением адсорбционной очистки после нейтрализации фосфорной кисло" той.

Благодаря проведению экстракции смесью растворов калия и аммиака практически исключаютая деструкция гуминовых кислот и образование фуль-.-" виновых кислот, которые не имеют рострегулирующей активности. Введение для обработки торфа раствора едкого калия улучшает свойства раствора гуминовых кислот (вводятся ионы калия). Таким образом, конеч ный продукт содержит все необходимые ЗО макроэлементы . азот, фосфор и калий, что особенно важно при использовании гуминовых кислот в качестве рострегулятора в солодовой и дрожжевой промышленности; 35

Гуминовые кислоты — сложная смесь, соединений, в основном состоящих из конденсированных ароматических ядер с молекулярным весом 1300-1500. В молекулах гуминовых кислот имеются также карбоксильные группы, благодаря которыя они со щелочью образуют водорастворимые соли. Однако экстракция затрудняется из-за неоднородности материала, больших разме ров молекул гуминовых кислот и их способности образовывать.коллоидные растворы, поэтому большое значение имеет температура экстрагирующего раствора. При 40-50 С получают zoрошофильтруемый экстракт и достига.ется"высокий выход гуминовых кисло т.

Обработка фосфорной кислотой hpaводит к максимальному связыванию ионов кальция за счет образования нерастворимых солей кальция, которые хорошо адсорбируютСя на поверхности гуминосодержащего сырья.

При адсорбции,из раствора гуминовых кислот удаляются все битумные ве- 60 щества.

Осуществление способа ведут следующим образом.

К измельченному торфу добавляют

0,5%-ный раствор фосфорной кислоты, перемешивают и нагревают до 70-80 OC.

Смесь фильтруют и промывают водой.

К торфу добавляют раствор, содержащий 2Ъ едкого калия и 1,25% аммиака, нагревают до 40-50 С и при такой температуре и перемешивании выдерживают в течение 2 ч, а затем фильтруют. Экстракцию гуминовых кислот проводят еще раз. Фильтраты объединяют и нейтрализуют фосфорной кислотой до рН 6,5-7,0. К раствору гуминовых кислот добавляют активированный уголь, перемешивают 2-3 ч и снова фильтруют. Выход примерно 10%, считая на торф.

Пример 1. К 5 кг торфа добавляют 25 л 0,5Ъ-ного раствора фосфорной кислоты, перемешивают и нагревают до 700 С. Смесь фильтруют на нутч-фильтре и промывают водой.

К торфу добавляют 20 л 2%-ного раст- вора едкого калия и. -0,1 л 25: †íî раствора аммиака, нагревают до 40 С и при такой же температуре выдерживают примерно 2 ч с перемешиванием.

Фильтруют на нутч-фильтре.

Экстракцию гуминовых кислот повторяют еще раз.. Фильтраты объединяют и нейтрализуют фосфорной кислотой до рН 6,5. К раствору гуминовых кислот добавляют примерно 200 г активированного угля, перемешивают

3 ч и фильтруют.

Выход: 18 л 2,8%-ного раствора гуминовых кислот (10% от веса торфа1, Выход 20 л Ç,ЗЪ-ного раствора гуминовых кислот (13% от веса торФа) .

В таблице приведены показатели качества получаэмых гуминовых кислот.

662546

12 Отсутст- Отсутст 0,60 вует вует

1,27 2,07

1,10 1,8

1,3 2,3

1,15 2,1

0,55

0,61

0,58

Формула изобретения

Составитель Л. Горбачева

Р акто Л. Емельянова Тех е 3. Фанта Корректор O. Ковинская

Заказ 2639/29 Тираж 512 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 14!осква Ж-35 Ра шская наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ получения гуминовых . кислот из гуминосодержащего сырья, например торфа, с применением экстракции водным раствором аммиака с последующей нейтрализацией фосф!рной кислотой, отличающийся тем,.что, с целью повышения выхода и качества целевого продукта, исходный торф подвергают декальцинированию обработкой фосфорной кислотой ,с последующей фильтрациейи экстракцией с помощью смеси водных растворов аммиака и едкого калия при весовом соотношении торфа, едкого калия и аммиака, равном 1:0,5-0,8:0,05-0,004, и температуре 40-50 С с применением адсорбционной очистки после нейтрализации фосфорной кислотой.

2. Способ !по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем; что адсорбционную очистку ведут с помощью активированного угля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Г. М. Воков., О .технологии пройзводства гуминовых кислот, Труды института горючих ископаемых

АН СССР, т. 12, с. 65-76, 1961.

2. Гуминовые препараты !у Научные труды Тюменского сельскохозяйственного института, т. 14, с. 10-48, 1971 r., Тюмень.

3. Патент ай Ф 3770411, кл. 71-24, 1971.