Способ выделения гуминовых кислот

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М. Кл. С 07 С 63/00 С 07 С 17/00 с присоединением заявки М ВаудаРстщивЖ квинтет СССР аф аалаи наабрйтеннй н атарцтнй(72) Авторы изобретения Семеновский завод горного воска(54) СПОСОБ ВЬЯЕЛЕНИЯ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ.с Изобретение относится к органической химии, а именно к усовершенствованию способоввыделения гуминовых кислот иэ бурых углей. Гумнновые кислоты находят широкоеприменение в сельском хозяйстве в качествестимуляторов роста н развития растений, атакже в промышленности в качестве комп.лексообразователей, флотореагентов, раэжижителей, стабилизаторов. буровых глинистых растворов и т,д,аИзвестен способ выделения гуминовых кис.лот из бурых углей экстракцией их растворами щелочей, например 21%-ным воднымраствором гндроокиси аммония, с цоследую.шим отделением экстракта от инертных состав 5ляющих и высажнванием гумнновых кислотнейтрализацией экстракта 75%-ной фосфор.ной кислотой Я.Недостатком данного способа является ню.кое качество целевого продукта, содержащегоионы кальция, битумные примеси, что обуслав.ливает высокую эольность продукта,Известен также способ выделения гумино- фвых кислот экстракцией бурых углей 2%-ным водным раствором едкого натра в течение2 ч при температуре кипения реакционномсмеси, включакяций отделение экстракта отинертных составляющих н нейтрализацию последнего сернон кислотой для осаждения ту.,мнновых кислот (2).Недостатком этого способа является нюкийвыход гуминовых кислот (46,5%),Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ выделения гуминовых кислот ю бурого угля путемзкстракцни 0,25-1%-ным водным раствороммононатриевой соли зтилсилантриола при80-90 ьС с последующим выделением гумн.новых кислот из экстракта соляной кислоты,фильтрованием и высушиванием, Выход гуминовых кислот до 98,9% 3 и 14),Недостатком известного способа являетсято, что целевой продукт содержит большоеколичество эолы (0,4%).Цель изобретения - повышение качествагуминовых кислот.Поставленная цель доститается тем, чтовьщеление гуьпщовых кислот иэ бурого угла50 55 3 9ведут путем экстракции 2,0 - 2,5% ным вод.ным щелочным раствором смеси, состоящейиз едкого патра и тритаиоламиновой соли лаурилсульфата, взятьгх в весовом соотношении4:1,0-1,2,при 85-91 С с последующим вьщелением целевого продукта подкислением дорН 3,5 - 4.В табл, 1 представлено определение оптимального соотношения компонентов экстра.гента - едкий натр: тризтаноламиноваясоль лаурилсульфата,Как видно из представленных результатов,оптимальное весовое соотношение равно1:0,25 - 0,3 или 4,0:1,0 - 1,25,В табл, 2 представлены данные по влия.апо степени нейтрализации реакционной смесииа выход гумийовых кислот. (величина рНопределялась на лабораторном рН-метрернгг),Оптимальным значением рН при выделе.нии гумнновых кислот является рН 3,5 - 4,0,При меныцих значениях рН (кислотности)происходит неполное высаживание гумнновыхкислот.Осуществление предлагаемого способа позволяет получить целевой продукт с высокимвыходом до 99,4% н повысить качество целе.вого продукта эа счет снижения зольности исохранения максимального количества активных кислых групп,Втабл. 3 приводятся сравнителы 1 ые данныепо качеству получаемых гуминовых кислот. Триэтаноламиновая соль лаурилсульфата (пено. образователь 1) представляет собой триэтаноламиновые сопи сернокислых солей лаурило. вой фракции спиртов СН 280 э НН (С,1 Н ОН)где и 10 - 12. По внешнему виду зто маслянистая прозрачная жидкость, невзрывоопасна, раст. ворима в воде, устойчива в присутствии щелочей и кислот, хороший пенообразователь, смачиватель, диспергатор, змульгатор, основа многих косметических композиций и .шав 4 уней 14) .Триэтаноламиновая соль лаурилсульфата, яв. ляясь катноно активным ПАВ, поглощается поверхностью угля и способствует быстрому и полному смачиванию угольных зерен, что. открывает доступ щелочному зкстрагенту - едкому натруускоряет реакции растворения гуминовых кислот и расщепления углегуминового комплекса, позволяет переводить гуминовые кислоты в растворимое состояние более полно и в более мягких условиях, а послед. нее способствует сохранению природной струк. туры кислот - активных кислых групп, являющихся показателем их качества. Одновременное снижение зольности продукта связано с очень малой зольностъю добавляемого ПАВ и возможностью сокращения расхода для экст. 37445 4 ракции едкого патра, способствующего новы.шению зольности продукта.Вьщеление гуминовых кислот проводят вреакторе, снабженном паровой рубашкой,механической мешалкой, термометром и до.заторами подачи экстрагентов, В реактор подается измельченный бурый уголь, который об.рабатывают 2%.ным водным раствором экстра.гента в десятикратном размере по отношениюк весу угля, перемешивают в течение 0,5 ч при 85 - 90 С,Реакционную смесь затем разбав.ляют водой в 1,5 раза и гуминовые кислоты осаждают при перемешивании соляной .нли серной кислотами до рН сжси 3,5 - 4 споследующим фильтрованием и сушкой. Используют бурый уголь разреза "Балаховский" Александрийского месторождения, имеющий влажность 47,5% и зольность 18,6% (на сухую массу).П р и м е р 1, В реактор емкостью 250 л загружают 15 кг бурого угля и заливают 150 л 2%.ного раствора смеси, приготовленной из едкого натра и триэтаноламийовой соли лаурилсульфата в весовом соотно.шенин 4:1,0 и при перемешивании нагревают0,5 ч прн 85 - 90 С, После окончания реакции реакционную. смесь разбавляют при перемешивании 50 л воды и нейтрализуют сер.ной кислотой (или соляной) до рН 4,0, Полученные в осадке гуминовые кислоты отделяют от маточного раствора фильтрацией исушат. Выход целевого продукта: составляет99,2% на исходный уголь.Гуминовйе кислоты имеют зольность 0,019%,суммарное содержание активных кислыха 5 групп в мг-экв/г 10,6 (из них карбоксильных 5,19 и фенольных 5,14).П р и м е р 2. Процесс проводят вусловиях примера 1, используя 2,5%.ный раствор экстрагента при соотношении по весу ед.4 О кого патра н триэтаноламиновой соли лаурилсульфата, равном 4:1,2,Полученные кислоты с выходом 99,4%имеют зольность 0,02%; суммарное содержа.иие. активных кислых групп в мг экв/г45 10,63 (из них карбоксильных 5,19 и феноль.ных 5,44),П р и м е р 3, Процесс ведут в условиях примера 1, но при весовом соотноше. нии едкого патра и тризтаноламиновойсоли лаурилсульфата, 13 авном 4:1,1.Выход нрощчста составляет 99,26%, золь. ность равна 0,019%, содержание активныхкислых групп в мг.экв/г 10,61 (иэ них кар.боксильных 5,17 и фенольных 5,44).П р и м е р 4. Процесс, проводят в ус. ловиях примера 1, а нейтрализацию проводят до рН 3,5.% на горячув массу Едкий натр Триэтаноламиноваясолв лаурвлсулвфата 0 0,05 0,1 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 Таблица 2 кислот,У 96 0 5,9,4 88,99,4 О Таблица Покаэател м 99 ыход, % на горючую мас 2 О,Соде активных кис экв/глых групп, мг суммарное карбоксилвных фенолвных798 365 4,33 0,63 5,19 формула иэобретеи Способ выделения гумнновых кислот юбурого угля путем экстракнни воднвщ щелочным раствором экстрагента при 85-90 фС целв дным 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 5,8 559 68,4 75,2 86,7 94,7 99,4 99,4 последующим подкислением реакционвй и выделением целевого продукта, ичавщийся тем,что,с повышения качества целевого продук экстракщив ведут 2,0 - 2,5%-ным воСоставитель Л, ГорбачеваТехред Ж. Кастелевич Корректор И Муска Редактор Н, Рогулич Подписное Закаэ 4370/31 Тираж 445 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7раствором, состоящим из едкого патра итриэтаноламиновой соли лаурилсульфата, вэятых в весовом соотношении 4:,0-1,2, иподкисление ведутдо рН 3,5 - 4.Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе1. Патент США йф 3770411, кл; 71-24,опублик. 1973,937445 82. Авторское свидетельство СССР Нф 169112,кл. С 07 С 63/00, 1961.3, Авторское свидетельство СССР Юф 701997,кл. С 07 С 63/00, 1979 (прототип),54. Абрамэон А; А., Гаевой Г, М. Поверхностно.активные вещества, "Химия", 1979,с. 276.