風化煤腐植酸抽提工藝參數的探討

賈 斐

（運城護理職業學院，山西運城 044000）

風化煤腐植酸抽提工藝參數的探討

賈 斐

（運城護理職業學院，山西運城 044000）

影響風化煤中腐植酸提取率的參數，主要包括溫度，壓力，煤樣的質量，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的前提下，研究堿液的種類和煤樣的質量對于腐植酸抽提率的影響。

復肥生產；風化煤腐植酸；化學活化

我國的煤炭儲量非常豐富，根據資料，煤的儲量有數千億t，同時風化煤資源分布廣、儲量大。但是對風化煤來說，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生經濟效益的礦產資源，從而任其廢棄[1]。近年來，由于發現風化煤中含有豐富的腐植酸，才得以重視并開展相關研究。風化煤俗稱“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、風沙、雨雪、冰凍等的滲透風化作用形成的產物[2-3]。由此過程生成風化煤腐植酸，亦稱天然再生腐植酸。腐植酸在風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，是在大自然中普遍存在的，很大程度的應用于石油、化工、、醫藥衛生、環保、農林牧等各個領域，橫跨多個行業。近些年來，在我國腐植酸研究以及應用逐步發展過程中，進一步開發和利用新的資源[4]。近十多年來，我國在煤炭腐植酸的基礎研究和應用方面做出了許多的成果，一些領域的成果也名列世界前列。據不完全統計，我國目前與各類腐植酸產品相關的生產企業多達百余家，總產值突破近億元。其研究與應用涉及工業、農業、漁牧業、醫藥、環保等許多領域。就產品的工藝流程來看，除少數屬煤和泥炭外，大部分加工原料來自風化煤[5]。因此研究把腐植酸從風化煤中提取方法、工藝以及相關參數顯得尤為重要。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、煤樣的質量、和堿液的濃度等參數的前提下，堿液的種類對陽泉風化煤抽提率的影響。

1 實驗原理

主要是腐植酸與堿液生成腐植酸鹽溶于水，而風化煤中的其他物質不溶于堿液，或者與堿液的生成物不溶于水。所以在風化煤溶液加入堿液，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化煤的質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，數顯恒溫攪拌循環水箱，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），陽泉風化煤。

3 實驗過程

用萬分之一天平精確稱量5g，10g，20g的風化煤分別標記為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的陽泉風化煤中，攪拌器攪拌10-15min，完全攪拌后放入數顯恒溫攪拌循環水箱加熱到85℃，使溶液加熱到85℃，讓風化煤與堿液反應40min，使腐植酸與堿液充分反應。反應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量得出，加入無水碳酸鈉，氫氧化鈉和碳酸銨風化煤中腐植酸的提取率。

4 實驗結果分析

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

通過實驗數據，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％。

經過上述結論，對于5g的風化煤樣品，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的風化煤加5％的氫氧化鈉的抽提率相比較，20g的風化煤的樣品提取率最高，10g的風化煤的樣品提取率次之，5g的風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的風化煤的樣品提取率最高，10g的風化煤的樣品提取率次之，20g的風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的風化煤的樣品提取率最高，10g的風化煤的樣品提取率次之，5g的風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的風化煤的樣品提取率最高，10g的風化煤的樣品提取率次之，20g的風化煤的樣品提取率最低。

5 結論

通過以上分析發現，當在85℃的溫度下，風化煤質量質量越大抽提率越高；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（內瘤）及肺癌。由于本次實驗只是在實驗室測試的結果，生產過程中風化煤的量比較大，并還需進一步測定其它參數，比如溫度，壓力等對腐殖酸抽提率的影響，以達到腐殖酸產率的最大化。

[1]徐雷金.褐煤氧化氨解反應的工藝條件與動力學研究[D].浙江工業大學，2008.

[2]文雅，李東旭. 風化煤腐殖酸在土壤改良中的應用[J].科技情報開發與經濟， 2010.

[3]李家家.超聲波活化風化煤對土壤中Hg形態及土壤酶活性的影響研究[J]，山東農業大學， 2010.

[4]高麗娟.寧夏石嘴山褐煤腐植酸的提取工藝[J].湖北農業科學，2012.

[5]李美蘭.風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，主要從事化工教學工作。