賈 斐

（運(yùn)城護(hù)理職業(yè)學(xué)院，山西運(yùn)城 044000）

風(fēng)化煤腐植酸抽提工藝參數(shù)的探討

賈 斐

（運(yùn)城護(hù)理職業(yè)學(xué)院，山西運(yùn)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(gè)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(duì)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(guó)的煤炭?jī)?chǔ)量非常豐富，根據(jù)資料，煤的儲(chǔ)量有數(shù)千億t，同時(shí)風(fēng)化煤資源分布廣、儲(chǔ)量大。但是對(duì)風(fēng)化煤來(lái)說(shuō)，其熱值與其他煤相比較低，因此之前沒(méi)有將其作為一種能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的礦產(chǎn)資源，從而任其廢棄[1]。近年來(lái)，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(kāi)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(wú)煙煤，受到空氣、陽(yáng)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(guò)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(dá)80％。同時(shí)腐植酸作為大分子有機(jī)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(gè)領(lǐng)域，橫跨多個(gè)行業(yè)。近些年來(lái)，在我國(guó)腐植酸研究以及應(yīng)用逐步發(fā)展過(guò)程中，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用新的資源[4]。近十多年來(lái)，我國(guó)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(jì)，我國(guó)目前與各類腐植酸產(chǎn)品相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)多達(dá)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(lái)看，除少數(shù)屬煤和泥炭外，大部分加工原料來(lái)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(gè)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(duì)陽(yáng)泉風(fēng)化煤抽提率的影響。

1 實(shí)驗(yàn)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(duì)腐植酸抽提率的影響。

2 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑

萬(wàn)分之一天平，數(shù)顯恒溫?cái)嚢柩h(huán)水箱，烘箱，電動(dòng)攪拌器，量筒，燒杯；蒸餾水，無(wú)水碳酸鈉（分析純），氫氧化鈉（分析純），碳酸銨（分析純），陽(yáng)泉風(fēng)化煤。

3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

用萬(wàn)分之一天平精確稱量5g，10g，20g的風(fēng)化煤分別標(biāo)記為1，2，3號(hào)，倒于500ml燒杯中；配置5％的無(wú)水碳酸鈉、氫氧化鈉和碳酸銨溶液。加入5g，10g，20g的陽(yáng)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?cái)嚢柩h(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(wú)水碳酸鈉，氫氧化鈉和碳酸銨的上清液放入烘箱，在100～120℃進(jìn)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(jìn)行烘烤得出來(lái)的沉渣，我們可以從沉渣的質(zhì)量得出，加入無(wú)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(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得陽(yáng)泉風(fēng)化煤中的不同質(zhì)量的腐殖酸與無(wú)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(cè)定不同堿液下腐殖酸抽提率。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，1號(hào)樣品加入5％氫氧化鈉，5％碳酸鈉，5％碳酸銨通過(guò)計(jì)算的出抽提率分別為59.21％，64.53％，19.64％。2號(hào)樣品加入5％氫氧化鈉，5％碳酸鈉，5％碳酸銨通過(guò)計(jì)算的出抽提率分別為62.31％，56.38％，19.87％。3號(hào)樣品加入5％氫氧化鈉，5％碳酸鈉，5％碳酸銨通過(guò)計(jì)算的出抽提率分別為64.58％，50.19％，12.13％。

經(jīng)過(guò)上述結(jié)論，對(duì)于5g的風(fēng)化煤樣品，可以看出當(dāng)加入4％氫氧化鈉，無(wú)水碳酸鈉，碳酸銨。無(wú)水碳酸鈉的抽取率最高，氫氧化鈉次之，碳酸銨最低。對(duì)于10g的風(fēng)化煤樣品，氫氧化鈉最高無(wú)水碳酸鈉次之，依然是碳酸銨最低。從對(duì)于15g的風(fēng)化煤樣品，我們可以得出無(wú)水碳酸鈉最高，氫氧化鈉次之，碳酸銨最低。對(duì)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(yáng)離子為判斷對(duì)象的話，總體來(lái)看，則是鈉鹽的提取率最高。以堿液的陰離子為判斷對(duì)象的話，總體來(lái)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(wú)論對(duì)于多少g的煤樣，氫氧化鈉的提取率總體來(lái)說(shuō)比較高。

對(duì)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(duì)于加5％的無(wú)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(duì)于加5％的無(wú)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(duì)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(guò)以上分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)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(shí)候腐殖酸抽提率最高。通過(guò)加入氫氧化鈉抽提出來(lái)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(duì)抗S37（內(nèi)瘤）及肺癌。由于本次實(shí)驗(yàn)只是在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的結(jié)果，生產(chǎn)過(guò)程中風(fēng)化煤的量比較大，并還需進(jìn)一步測(cè)定其它參數(shù)，比如溫度，壓力等對(duì)腐殖酸抽提率的影響，以達(dá)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(dòng)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(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)， 2010.

[3]李家家.超聲波活化風(fēng)化煤對(duì)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(yùn)城人，主要從事化工教學(xué)工作。