Спосіб отримання безбаластного гумату амонію

Реферат: UA 71623 U UA 71623 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способу отримання безбаластних гуматів, які можна використовувати як стимулятори рослин у сільському та лісному господарствах, зеленому будівництві, рекультивації ґрунтів та відвалів. Відомо спосіб отримання баластних гуматів амонію з бурого вугілля та баластних гуматів натрію і калію [1]. Недоліком цього способу є те, що не вдається перевести в водорозчинну форму значну частину гумінових речовин вугілля. Крім того, отриманий продукт має низькі споживчі якості: наявність баласту - залишкового вугілля, неможливість точного дозування, велика трудомісткість при вилученні чистих рідких стимуляторів. Відомо спосіб отримання безбаластних гуматів натрію з торфу [2]. Технологія отримання безбаластних гуматів натрію включає наступне: в автоклав завантажується торф та лужний реагент в кількості 10 % від маси сухого торфу, додається вода до співвідношення твердої та рідкої фаз (Т:Р)=1:15-25, температура підвищується до 140 °C та проходить процес виділення протягом 60 хв. при тиску 3 атм. Потім за допомогою центрифуги безперервної дії типу ОГШ баласт відділяється від концентрату гумату натрію. Недоліком даного способу є саме стадія автоклавування, яка потребує великих енергетичних витрат. Крім того, процес потребує великої кількості води. Також до недоліків цього способу можна віднести і те, що на останній стадії передбачено упарювання та висушування безбаластних гуматів до вологості 10 %. Найбільш близьким по сукупності ознак і очікуваному технічному результату до корисної моделі, яка заявляється, є спосіб отримання гумату амонію [3], який включає обробку землистого бурого вугілля водним розчином аміаку при одночасному відділенні рідкої фази розчину гумату амонію, в якому обробку землистого бурого вугілля проводять протягом 25 хв. при співвідношенні Т:Р=1:8 в присутності 8 % аміаку від маси сухого вугілля, а відділення рідкої фази проводиться центрифугуванням. Недоліками відомого способу є недостатньо високий вихід гуматів амонію, наявність мінімального баласту (0,2 %) та необхідність використання дорогого обладнання (центрифуги безперервної дії типу ОГШ). В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу та спрощення технології. Поставлена задача вирішується тим, що в способі отримання безбаластного гумату амонію, який включає обробку землистого бурого вугілля водним розчином аміаку при одночасному тонкому активаційному диспергуванні-перемішуванні та наступне відділення рідкої фази розчину гумату амонію, у якому обробку землистого бурого вугілля проводять протягом 25 хв. при співвідношенні твердої та рідкої фаз Т:Р=1:8 в присутності 8 % аміаку від маси сухого вугілля, згідно з корисною моделлю, відділення рідких гуматів проводиться у дві стадії: первинне витримування у відстійниках 15-30 діб та відділення рідкої фази декантацією. Спосіб отримання безбаластних гуматів амонію здійснюється наступним чином. Як гуматовмiсну сировину використовують землисте буре вугілля Олександрійського родовища з природною вологістю 50 %, вмістом 15 % золи та 70 % гумінових речовин на пальну масу вугілля. Необхідна якість диспергування вугілля за мінімальний час у вказаних умовах досягається на млині-змішувачі, який розроблено у Могильовському машинобудівному інституті. При вологому подрібненні вугілля в цьому млині-змішувачі протягом 25 хв. дисперсність 99 % вугільних часток не перевищує 4 мкм. Тонке подрібнення забезпечує утворення більшої площі поверхні вугільних часток, що створює умови для максимальної доступності аміачної води (розчина) до гумінових речовин та екстракції їх у розчин. В той же час висока дисперсність сповільнює процес осадження часток вугілля. Тому в процесі вистоювання-настоювання відбувається більш повна дифузія водорозчинних гуматів амонію в об'єм розчину. Це не відбувається, якщо проводити освітлення на центрифузі відразу після проведення екстракції у млині-змішувачі. Приклад конкретного виконання. Приклад 1. 20 кг землистого бурого вугілля Олександрійського родовища вологістю 50 % i дисперсністю - 5 мм змішують у млині-змішувачі з 20 л 4,1 % аміачною водою протягом 5 хв. Потім без зупинки млина додають дистильовану воду до загального співвідношення Т:Р=1:8 та змішують 20 хв. Загальний час процесу 25 хв. Потім суспензію зливають у відстійники об'ємом 100 л та залишають на відстоювання-настоювання (утворення водорозчинних гуматів амонію та їх дифузію з поверхні вугілля у об'єм розчину) та освітлення від зважених часток залишкового вугілля (їх осадження). Час відстоювання-настоювання та освітлення складає 7 діб при кімнатній температурі. З поверхневого шару (20 см) відбирають 1 л рідкої фази, який підлягає дослідному центрифугуванню на лабораторній осаджувальній центрифузі ОС-6М при 2500 об/хв. протягом 20 хв. Маса осаду, який виділився, складає 221 г (частка осаду 22,1 % мас). 1 UA 71623 U 5 10 Концентрація гуматів амонію, яка визначена гравіметричним методом, складає 32,1 г/л. Відділення рідкої фази з відстійника проводиться декантацією. Приклад 2-6. 20 кг землистого бурого вугілля Олександрійського родовища вологістю 50 % и дисперсністю - 5 мм змішують у млині-змішувачі з 20 л 4,1 % аміачною водою протягом 5 хв. Потім без зупинки млина додають дистильовану воду до загального співвідношення Т:Ж-1:8 та змішують 20 хв. Загальний час процесу 25 хв. Потім суспензію зливають у відстійники об'ємом 100 л та залишають на відстоювання-настоювання (утворення водорозчинних гуматів амонію та їх дифузію з поверхні вугілля у об'єм розчину) та освітлення від зважених часток залишкового вугілля (їх осадження). Час відстоювання-настоювання варіювали від 10 до 35 діб. У пробах отриманих розчинів - екстрактів гуматів амонію - аналогічно прикладу 2 визначали ступінь освітлення та концентрацію гуматів амонію у розчинах. Відділення рідкої фази з відстійнику проводиться декантацією. Результати прикладів узагальнені у таблиці. Таблиця Вплив часу відстоювання-настоювання на ступінь освітлення і концентрацію отриманих гуматів амонію № досліду Показники Час вистоювання, доба Ступінь освітлення (частка осаду), % Концентрація гуматів, г/л 1 2 3 4 5 6 7 0 (прототип) 7 10 15 20 30 35 0,2 22,1 5,8 0,2 0,2 0,0 0,0 35,4 32,1 45,3 50,5 51,8 52,5 52,6 15 20 25 30 35 40 За результатами таблиці можна зробити наступні висновки: - при меншому часу відстоювання-настоювання, ніж 15 діб, не досягається потрібний ступінь освітлення, а відстоювання-настоювання більш ніж 30 діб не підвищує концентрацію у освітлених екстрактах; - відстоювання-настоювання отриманої високодисперсної суспензії дозволяє підвищити концентрацію та вихід гуматів амонію в порівнянні з прототипом (50,5-52,5 г/л і 35,4 г/л); - відстоювання-настоювання отриманої високодисперсної суспензії протягом 15-30 діб дозволяє отримати ступінь освітлення концентратів гуматів амонію не гірше, ніж у прототипі. Виключення з технологічного процесу дорогого обладнання - центрифуги безперервної дії типу ОГШ - не погіршало показники самого процесу, але при цьому підвищило ефективність процесу та його економічні показники. Корисна модель належить до способу отримання безбаластних гуматів, які можна використовувати як стимулятори рослин у сільському та лісному господарствах, зеленому будівництві, рекультивації ґрунтів та відвалів. Спосіб дозволяє створити високоефективну та економічну технологію отримання рідких концентратів стимуляторів-адаптогенів рослин з підвищеними концентраціями основного компонента - гумату амонію. Джерела інформації: 1. А.с. 116144 СССР, МКИ 5 С 05 F 11/02. Способ получения гуминовых удобрений из твердого ископаемого горючего / Хотунцев Л.Л., Кухаренко Т.А., Волков Г.М. (СССР); опубл. 1958, бюл. № 6. 2. Реутов В.А., Репка В.Л., Кравченко Р.И. и др… Технология заводского производства физиологически активного безбаластного препарата гуматов натрия //Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. Ч. 7 - Днепропетровск: ДСХИ, 1980. - С. 165. 3. Патент Україна № 19280, МКІ 5 С 05, F 11/02. Спосіб одержання безбаластного гумату амонію / Бутюгін О.В., Зубкова Ю.М., Іванов О.С. (Україна); Донецький національний університет (Україна) / опубл. 25.12.97, бюл. № 6. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 Спосіб отримання безбаластного гумату амонію, який включає обробку землистого бурого вугілля водним розчином аміаку при одночасному тонкому активаційному диспергуванніперемішуванні та наступне відділення рідкої фази - розчину гумату амонію, у якому обробку землистого бурого вугілля проводять протягом 25 хв. при співвідношенні твердої та рідкої фаз 2 UA 71623 U 1:8 в присутності 8 % аміаку від маси сухого вугілля, який відрізняється тим, що відділення рідких гуматів проводиться у дві стадії: первинне витримування у відстійниках 15-30 діб та відділення рідкої фази декантацією. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3