一種年青煤降解液的生產(chǎn)方法及其用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種年青煤降解液的生產(chǎn)方法，本發(fā)明以年青煤為原料，加入2-10%混合氧化劑，0.1%-0.6%負催化劑，0.2%-0.5%的穩(wěn)定劑氧化降解年青煤，經(jīng)過氧化反應、離心、過濾，真空旋蒸，得到一種無色的年青煤降解液，該降解液作為一種新型產(chǎn)品，具有促進作物生長發(fā)育，增加作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)，提高種子發(fā)芽率，提高植物抗鹽性等方面都有很好的效果，是一種多功能農(nóng)作物調(diào)理劑（植物調(diào)節(jié)劑）；本發(fā)明工藝流程簡單，節(jié)能環(huán)保，效率高，一套設備生產(chǎn)同時得到年青煤降解液和黃腐酸兩種產(chǎn)品，本產(chǎn)品安全無毒，對植物親和力強，作用快速，使用方便。
【專利說明】一種年青煤降解液的生產(chǎn)方法及其用途【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)化學【技術(shù)領域】，具體涉及一種年青煤降解液的生產(chǎn)方法及其用途。
【背景技術(shù)】
[0002]年青煤系植物成煤過程中，處于較初級階段的一類低熱化物質(zhì)，煤化程度低，經(jīng)濟效益差，屬于劣質(zhì)煤種。根據(jù)煤炭分類標準，把泥炭和褐煤統(tǒng)稱為年青煤。年青煤中還保持植物的某些特性，如木質(zhì)纖維素、蠟質(zhì)、蛋白質(zhì)、氨基酸、色素類物質(zhì)、植物特有化學成分等。年青煤富含較高的內(nèi)在水分和腐植酸類活性物質(zhì)，可作為用途廣泛的有機資源，具有巨大的潛在價值和廣泛的利用價值。年青煤通過氧化降解，可將大分子腐植酸類物質(zhì)降解為具有豐富活性官能團的小分子酸類物質(zhì)。腐植酸農(nóng)業(yè)上國內(nèi)外進行了大量研究，在農(nóng)業(yè)方面已確認了具有多方面的用途，然而生產(chǎn)黃腐酸的附產(chǎn)物一種不含腐植酸的無色液體卻無人研究。腐植酸和黃腐酸的生產(chǎn)通常釆用硝酸氧化降解年青煤來進行，由于硝酸安全環(huán)保性差，在醫(yī)藥、食品方面的運用受到限制。本課題組研發(fā)了環(huán)保的H2O2為氧化劑降解褐煤生產(chǎn)黃腐酸工藝，并發(fā)表論文“年青褐煤H2O2降解生產(chǎn)黃腐酸工藝及產(chǎn)物性質(zhì)”，化學工程2010，38 (4) 85-88，專利“褐煤氧化降解生產(chǎn)腐植酸及其鹽的方法” CN101423536A。隨著研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)褐煤氧化降解生產(chǎn)黃腐酸的蒸餾廢棄液具有極強生物活性，在調(diào)節(jié)土壤酸堿度，提高種子發(fā)芽率，促進作物生長發(fā)育，增加作物產(chǎn)量，提高植物抗鹽性等方面都有很好的效果，是一種多功能農(nóng)作物調(diào)理劑(植物調(diào)節(jié)劑)；該發(fā)現(xiàn)屬于首創(chuàng)；原工藝生產(chǎn)黃腐酸時，未把這部分蒸餾液利用起來。通過改進，本申請新工藝采用混合氧化劑聯(lián)合降解，所需氧化劑只需原來的三分之一，降低了生產(chǎn)成本，通過加入負催化劑和穩(wěn)定劑控制過激的反應速度，使反應平穩(wěn)進行，反應更完全，黃腐酸產(chǎn)率提高，增強了生產(chǎn)安全性；克服了原工藝H2O2氧化劑用量大，在反應過程中發(fā)熱量大，產(chǎn)生大量泡沫，易噴濺的缺陷。
[0003]目前國內(nèi)市場上植物生長調(diào)節(jié)劑品類繁多，但大多為化學合成制劑，作用單一，多數(shù)用微量元素加激素配成，通`常只具備一定微量元素補給和植物細胞分裂刺激或調(diào)節(jié)抑制生長功能。而具有多功能的植物調(diào)節(jié)劑，是大量復配的混合物，如用多種化肥配上微量元素、激素、抗生素等組成，存在成分復雜，質(zhì)量不易控制，成本高等缺陷。年青煤降解液在農(nóng)作物方面的使用屬于首次，無任何報道。
[0004]近年來，一些干旱和半干旱地區(qū)，由于蒸發(fā)強烈，地下水上升，使地下水所含有的鹽分殘留在土壤表層；又由于降水量小，不能將土壤表層的鹽分淋溶排走，致使土壤表層的鹽分越來越多，結(jié)果就形成鹽堿土壤。土壤鹽潰化是農(nóng)作物減產(chǎn)的主要原因，已成為限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個重要因素。我國鹽堿地約為2700萬hm2，其中700萬hm2為農(nóng)田，而所有糧食作物都是鹽敏感植物。土壤中過高的鹽分主要對植物造成離子脅迫和滲透脅迫。鹽脅迫會造成植物發(fā)育遲緩，抑制植物組織和器官的生長。隨著人口、糧食、土地矛盾日益加劇，鹽堿地的治理、開發(fā)與利用越來越受到關注。如何利用化學調(diào)控物質(zhì)提高植物的抗鹽性、增加鹽脅迫下農(nóng)作物的產(chǎn)量一直是人們關注的焦點，本發(fā)明首次用年青煤降解液促進鹽脅迫下種子的萌發(fā)和幼苗生長，取得較好效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種年青煤降解液的生產(chǎn)方法，該方法具體步驟如下:
(1)將年青煤烘干至水分為8%~20%,粉碎后過80~180目篩,備用；
(2)在年青煤中加入0.5~1.5倍年青煤質(zhì)量的去離子水、年青煤質(zhì)量2~10%的氧化劑、年青煤質(zhì)量0.1%~0.6%的負催化劑、年青煤質(zhì)量0.2~0.5%的穩(wěn)定劑，混勻后在20°C~60°C充分攪拌反應180~210min后，室溫靜置反應10~24h，進行液固沉降分離；
(3)取出在4000~10000r/min離心5~15min，得到棕黃色的上清液；靜置沉淀的煤渣加等質(zhì)量去離子水攪拌10~20min，再靜置20~30min，取上清液離心分離，合并二次離心上清液；
(4)將合并后上清液用砂芯過濾器真空過濾，濾液在45~60°C旋蒸濃縮，蒸發(fā)冷凝液為無色透明年青煤降解液，固形物為水溶性黃腐酸粗品。
[0006]本發(fā)明中年青煤為褐煤或泥炭。
[0007]本發(fā)明中氧化劑為過氧化苯甲酰、過氧乙酸、過氧化氫中二種或三種任意比例混合物。
[0008]本發(fā)明中負催化劑為乙二胺四乙酸，乙二胺四乙酸鈉鹽，二乙烯三胺五乙酸五鈉中的一種或幾種任意比例混合物。
[0009]本發(fā)明中穩(wěn)定劑為焦磷酸鈉、乳化硅油、山梨醇酐單硬脂酸脂、單硬脂酸甘油脂、聚醚多元醇中的一種或幾種任意比混合物。
[0010]本發(fā)明的另一目的在于將通過上述方法制備的降解液新產(chǎn)品應用在農(nóng)作物上，作為一種新型多功能植物生長調(diào)節(jié)劑。試驗結(jié)果表明，對提高種子發(fā)芽率，促進作物生長發(fā)育，增加作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)，增加植物抗鹽性有明顯的效果。
[0011]通過本發(fā)明方法制得的年青煤降解液的技術(shù)指標如下:
1、形態(tài):液體，顏色為無色；
2、酸堿度:pH值 2.0-2.6 ；
3、比重:比重為 1.01-1.05 g/cm3 ；
4、水溶性:易溶于水；
5、氣味:無不良氣味，無刺激性；
6、重金屬:砷蘭1.0 μ g/kg,鉛蘭 1.0 μ g/kg,鎘蘭 0.5 μ g/kg。
[0012]本發(fā)明優(yōu)點和技術(shù)效果如下:
1、本發(fā)明原料易得，使用混合氧化劑聯(lián)合降解年青煤，氧化劑用量少，所需氧化劑只需原來的三分之一，生產(chǎn)安全，成本低，工藝流程簡單，節(jié)能環(huán)保，一套設備生產(chǎn)同時得到兩種廣品，效率聞;
2、本發(fā)明所用的氧化劑、負催化劑、穩(wěn)定劑可用在食品工業(yè)生產(chǎn)中，保證了產(chǎn)品的安全性，選用的負催化劑在降低過氧化氫反應速率同時又能螯合金屬離子，減少產(chǎn)物重金屬含量；加入負催化劑和穩(wěn)定劑解決了原工藝過程發(fā)熱量大，產(chǎn)生大量泡沫，易噴濺的缺陷，本發(fā)明反應過程平穩(wěn)，完全，不會產(chǎn)生泡沫、發(fā)生噴濺現(xiàn)象；
3、本發(fā)明方法不影響黃腐酸的提取，且提高了黃腐酸產(chǎn)率，增加了年青煤的附加值，變廢為寶并有利于環(huán)境保護與綠色生產(chǎn)；
4、本產(chǎn)品生理活性高，適應面廣，投入經(jīng)濟，增產(chǎn)效果好，無毒無害，使用方便；
5、本產(chǎn)品使用方法靈活，可以拌種、浸根、蘸根、葉噴、果面噴灑等。
[0013]本發(fā)明工藝具有成本低，通過本發(fā)明方法制得的降解液對植物親和力強，作用快速，是集調(diào)節(jié)土壤酸堿度，提高種子發(fā)芽率，促進作物生長發(fā)育，增加作物產(chǎn)量，增加植物抗鹽性為一體的新型多功能植物生長調(diào)節(jié)劑。
【具體實施方式】
[0014]下面通過實施例對本發(fā)明方法作進一步詳細說明，但本發(fā)明保護范圍不局限于所述內(nèi)容。
[0015]實施例1:
(1)取云南蛾山褐煤破碎后，放入干燥箱中干燥至水分為15%,粉碎后過80目篩,備用；
(2)稱取2000g褐煤置于反應釜中，加入2000g去離子水、20g過氧乙酸、100g過氧化氫，5g乙二胺四乙酸鈉鹽，Sg山梨醇酐單硬脂酸脂，在25°C充分攪拌反應210min ;靜置反應16h，進行液固沉降分離；
(3)取出靜置液在5000r/min離心lOmin，得到棕黃色的清液；靜置沉淀的煤渣加2000g去離子水攪拌20min，再靜置 30min，取上清液再離心分離，合并二次離心上清液；
(4)將合并后上清液經(jīng)8um孔徑砂芯過濾器真空過濾，濾液在50°C旋蒸濃縮；得到年青煤降解液3050g，其ρΗ=2.1，密度為1.02g/cm3,同時得到黃腐酸420g。
[0016]實施例2:
(1)取尋甸褐煤破碎后，放入干燥箱中干燥至水分為18%，粉碎后過100目篩，備用；
(2)稱取2000g褐煤置于反應爸中，加入1800g去離子水、30g過氧化苯甲酰、80g過氧化氫、Sg乙二胺四乙酸、IOg焦磷酸鈉，在30°C充分攪拌反應ISOmin ;靜置反應24h，進行液固沉降分離；
(3)取出靜置液在4000r/min離心15min，得到棕黃色的清液；靜置沉淀的煤渣加2000g去離子水攪拌20min，再靜置30min，取上清液再離心分離，合并二次離心上清液；
(4)將合并后上清液經(jīng)8um孔徑砂芯過濾器真空過濾，濾液在50°C旋蒸濃縮，蒸餾得到年青煤降解液2950g，其pH=2.2，密度為1.02g/cm3,同時得到黃腐酸320g。
[0017]實施例3:
(1)取黑龍江褐煤破碎后，放入干燥箱中干燥至水分為16%，粉碎后過100目篩，備用；
(2)稱取2000g褐煤置于反應爸中，加入1500g去離子水、40g過氧化苯甲酰、90g過氧化氫、4g乙二胺四乙酸鈉鹽，4g 二乙烯三胺五乙酸五鈉，IOg單硬脂酸甘油脂，在60°C充分攪拌反應180min ;靜置反應20h,進行液固沉降分離；
(3)取出靜置液在10000r/min離心5min，得到棕黃色的清液；靜置沉淀的煤渣加2000g去離子水攪拌lOmin，再靜置25min，取上清液再離心分離，合并二次離心上清液，
(4)將合并后上清液經(jīng)8um孔徑砂芯過濾器真空過濾，濾液在60°C旋蒸濃縮，蒸餾得到年青煤降解液2560g，其ρΗ=2.4，密度為1.03g/cm3,同時得到黃腐酸340g。
[0018]實施例4:
(I)取云南石屏泥炭破碎后，放入干燥箱中干燥至水分為20%，粉碎后過80目篩，備用；(2)稱取2000g泥炭樣置于反應釜中，加入1000g去離子水、25g過氧化苯甲酰、15g過氧化氫、2g乙二胺四乙酸鈉鹽，5g單硬脂酸甘油脂，5g焦磷酸鈉，在20°C充分攪拌反應200min ;靜置反應IOh,進行液固沉降分離；
(3)取出靜置液在8000r/min離心12min，得到棕黃色的清液；靜置沉淀的煤渣加2000g去離子水攪拌15min，再靜置20min，取上清液再離心分離，合并二次離心上清液；
(4)將上清液經(jīng)Sum孔徑砂芯過濾器真空過濾，濾液在45°C旋蒸濃縮，蒸餾得到年青煤降解液3100g，其pH=2.2，密度為1.02g/cm3,同時得到黃腐酸360g。
[0019]實施例5:
(1)取云南東川泥炭破碎后，放入干燥箱中干燥至水分為8%,粉碎后過180目篩,備用；
(2)稱取2000g泥炭樣置于反應釜中，加入2000g去離子水、30g過氧化苯甲酰、100g過氧化氫、70g過氧乙酸、12g乙二胺四乙酸鈉鹽，6g聚醚多元醇，在40°C充分攪拌反應190min ;靜置反應24h,進行液固沉降分離；
(3)取出靜置液在6000r/min離心lOmin，得到棕黃色的清液；靜置沉淀的煤渣加2000g去離子水攪拌18min，再靜置30min，取上清液再離心分離，合并二次離心上清液；
(4)將合并后上清液經(jīng)8um孔徑砂芯過濾器真空過濾，濾液在50°C旋蒸濃縮，蒸餾得到年青煤降解液3120g，其pH=2.3，密度為1.02g/cm3,同時得到黃腐酸236g。
[0020]實施例6:年青煤降解液功能活性試驗 一、農(nóng)作物產(chǎn)量影響試驗` 1、小麥試驗:播種前，將實施例1制得的降解液配制成質(zhì)量百分比濃度為0.5%、1.0%、
2.0%的年青煤降解稀釋液均勻地噴灑在麥種上，晾干后按常規(guī)播種時間播種，空白對照組用清水處理，生長環(huán)境正常，無干旱、干熱風等重大災害發(fā)生，結(jié)果見表1 ;
表1:年青煤降解液拌種對小麥產(chǎn)量的影響
【權(quán)利要求】
1.一種年青煤降解液的生產(chǎn)方法，其特征在于按如下步驟進行: (1)將年青煤烘干至水分為8%~20%,粉碎后過80~180目篩,備用； (2)在年青煤中加入0.5~1.5倍年青煤質(zhì)量的去離子水、年青煤質(zhì)量2~10%的氧化劑、年青煤質(zhì)量0.1%~0.6%的負催化劑、年青煤質(zhì)量0.2~0.5%的穩(wěn)定劑，混勻后在20°C~60°C充分攪拌反應180~210min后，室溫靜置反應10~24h，進行液固沉降分離； (3)取出靜置液在4000~10000r/min下離心5~15min，得到上清液；靜置沉淀的煤渣加等質(zhì)量去離子水攪拌10~20min，再靜置20~30min，取上清液離心分離，合并二次離心上清液； (4)合并后上清液真空過濾，濾液在45~60°C旋蒸濃縮，蒸發(fā)冷凝液為無色透明年青煤降解液，固形物為水溶性黃腐酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述年青煤降解液的生產(chǎn)方法，其特征在于:年青煤為褐煤或泥炭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述年青煤降解液的生產(chǎn)方法，其特征在于:氧化劑為過氧化苯甲酰、過氧乙酸、過氧化氫中二種或三種任意比例混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述年青煤煤降解液的生產(chǎn)方法，其特征在于:負催化劑為乙二胺四乙酸，乙二胺四乙酸鈉鹽，二乙烯三胺五乙酸五鈉中的一種或幾種任意比例混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述年青煤煤降解液的生產(chǎn)方法，其特征在于:穩(wěn)定劑為焦磷酸鈉、乳化硅油、山梨醇酐單硬脂酸脂、單硬脂酸甘油脂、聚醚多元醇中的一種或幾種任意比混合物。
6.權(quán)利要求1所述年青煤煤降解液`在作為植物生長調(diào)節(jié)劑中的應用。
【文檔編號】C07G99/00GK103749538SQ201410006333
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】李寶才, 朱輝, 張惠芬, 秦誼, 馬領弟, 李順 申請人:昆明理工大學