способ получения безбалластного гумата аммония

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗБАЛЛАСТНОГО ГУМАТА АММОНИЯ, включающий обработку землистого бурого угля водным раствором аммиака при одновременном тонком активационном диспергировании-перемешивании и последующее отделение жидкой фазы - раствора гумата аммония, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода гумата аммония, обработку землистого бурого угля осуществляют в течение 25 - 30 мин при соотношении твердой и жидкой фаз 1 : 8 в присутствии 8% аммиака от массы сухого угля, а отделение жидкой фазы осуществляют центрифугированием.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения безбалластных гуматов, которые могут быть применены как стимуляторы растений в сельском хозяйстве и зеленом строительстве.

Известен способ получения балластных гуматов аммония из бурых углей и балластных гуматов натрия и калия.

Недостатками этих способов является то, что в этом случае не удается перевести в водорастворимую форму значительную часть гуминовых веществ угля. Кроме того, получаемый продукт имеет низкие потребительские качества: наличие балласта - остаточного угля, невозможность точного дозирования, большая трудоемкость при извлечении из них чистых жидких стимуляторов.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения безбалластных гуматов натрия из торфа. Технология получения базбалластных гуматов натрия заключается в следующем: в автоклав загружается торф и щелочной реагент в количестве 10% от массы сухого торфа, добавляется вода до соотношения Т:Ж = 1:15-25, температура поднимается до 140^оС и процесс выделения в течение 60 мин при давлении 3 атм. Затем с помощью центрифуги непрерывного действия типа ОГШ балласт отделяется от концентрата гумата натрия.

Недостатком данного способа является именно стадия автоклавирования, требующая больших энергетических затрат. Кроме того, процесс требует большого количества воды. Также к недостаткам этого способа можно отнести и то, что на последней стадии предусмотрено упаривание и высушивание безбалластных гуматов до влажности 10%.

Цель изобретения - упрощение процесса получения безбалластного гумата аммония.

Указанная цель достигается за счет того, что выделение гуматов аммония проводится при одновременном тонком активационном диспергировании перемешивании в присутствии 8% аммиака от массы сухого угля и при оптимальном соотношении уголь:жидкость = 1:8 при общем времени процесса 25-30 мин.

В качестве гуматсодержащего сырья используют землистый бурый уголь Александрийского месторождения с природной влажностью 50%, содержанием 15% золы и 70% гуминовых веществ на горючую массу угля. Необходимое качество диспергирования угля за минимальное время в указанных условиях достигается на мельнице-смесителе, разработанной в Могилевском машиностроительном институте.

П р и м е р 1. 1000 г землистого бурого угля Александрийского месторождения влажностью 50% и дисперсностью - 5 мм смешивали в мельнице-смесителе с 1 л 4,06%-ной аммиачной воды в течение 5 мин. Затем без остановки мельницы добавляли дистиллированную воду до общего соотношения Т:Ж = 1:8 и перемешивали 20 мин. Общее время процесса 25 мин. Затем суспензию центрифугируют на центрифуге непрерывного действия типа ОГШ. В таблице приведены данные по влиянию концентрации аммиачной воды и времени процесса на выход гуматов аммония на горючую массу угля.

П р и м е р 2. 1000 г землистого бурого угля Александрийского месторождения влажностью 50% и дисперсностью - 5 мм смешивали в мельнице-смесителе с 1 л 4%-ной воды в течение 5 мин. Затем добавляли дистиллированной воды до соотношения Т:Ж = 1:5. Перемешивали еще 20 мин (общее время процесса 25 мин), центрифугировали. Выход гумата аммония составил на горячую массу угля 35,4%.

При соотношении Т:Ж = 1:5; 1:7; 1:8; 1:10 выход гуматов аммония 35,4; 41,4; 46,9; 38,7 соответственно.

На основании проведенных опытов видно, что в исследованном диапазоне концентраций аммиачной воды от 12,5 до 2,27% максимальный выход гуматов аммония на горючую массу угля имеет место при концентрации 4% (или 8% на массу сухого угля), при общем времени процесса 25-30 мин. Увеличение концентрации аммиачной воды ведет к уменьшению выхода гуматов при увеличении расхода аммиака. Увеличение общего времени процесса более 30 мин не дает увеличения выхода гуматов аммония, а только увеличивает энергозатраты. Уменьшение объемов воды, вводимой в процесс, дает изменение выхода гуматов на горючую массу угля, проходящие через максимум при соотношении Т:Ж = 1:8.

Таким образом, оптимальный выход гуматов аммония достигается при следующем технологическом режиме: общем времени процесса 25-30 мин, 8% аммиака на сухую массу угля и соотношении Т:Ж = 1:8, при комнатной температуре и атмосферном давлении. Энергозатраты процесса по паспортным данным используемой мельницы-смесителя 0,5-0,7 кВт ч/м³.

В результате предлагаемый способ позволяет уменьшить затраты времени в 2 раза, затраты воды в 2-3 раза и затраты энергии. При этом достигается высокий выход гуматов аммония, сопоставимый с выходом из этого же угля гуматов натрия по известным способам. Ранее было показано, что землистые угли Александрийского месторождения не пригодны для извлечения гуматов с помощью аммиачной воды известными способами в виду малого выхода. Известным способом извлекается 35% гуминовых веществ. Предлагаемый способ позволяет извлекать 67% гуминовых веществ при однородной обработке. А именно гуматы аммония наиболее пригодны для применения в сельском хозяйстве. Помимо этого, получаемый продукт - жидкий безбалластный концентрат гуматов аммония - имеет отличные потребительские качества: отсутствие балласта, удобство дозирования, разбавления и приготовления рабочих растворов.