Способ обеззоливания гуминовых соединений

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОБЕЗЗОЛИВАНИЯ ГУМИНОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Лиштван Иван Иванович Янута Юрий Григорьевич Абрамец Александр Макарович Стригуцкий Виктор Петрович Алейникова Вера Николаевна Глухова Наталья Сергеевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси(56) - .. . 2004. - . 101. - . 17. - . 6351-6354. МИРОНОВ А.А. и др. Проблемы изучения и использования торфяных ресурсов Сибири. Материалы Международной заочной научно-практической конференции. - Томск, 2009... - 1961. . 25. - . 35-39. СОЛОМИНСКАЯ Б.А. и др. Известия ТСХА. - 1969. - Вып. 2. - С. 175-178. БЕЛЬЧИКОВА Н.П. Почвоведение. 1972. -7. - С. 124-129. МУХИН В.М. и др. Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности, 2010. ГРЕБЕНЮК В.Д. и др. Химия и технология воды. - 1987. - Т. 9. -6. С. 524-525.2347745 1, 2009.2126682 1, 1999.(57) Способ обеззоливания гуминовых соединений, включающий их обработку фтористоводородной кислотой, отличающийся тем, что навеску гуминовых соединений предварительно трехкратно обрабатывают 0,1 н раствором хлористоводородной кислоты,определяют зольность, проводят обработку фтористоводородной кислотой в течение 0,596,0 часов при массовом соотношении фтористоводородной кислоты и зольных компонентов (0,9-2,4)1, затем осуществляют отмывку от избытка кислоты дистиллированной водой. Изобретение относится к технологии получения гуминовых соединений с низким содержанием зольных (минеральных) компонентов. Известен способ получения гуминовых соединений с низкой зольностью (А) 1, заключающийся в обработке зольного препарата гуминовых соединений 0,1 н раствором хлористоводородной кислоты, выдерживании смеси в течение 3 ч при периодическом перемешивании с последующим отделением осадка гуминовых соединений центрифугированием. Процесс повторяют 3 раза, после чего Н-форму гуминовых соединений тщательно отмывают от избытка кислоты дистиллированной водой. Данный способ применим для 17018 1 2013.04.30 удаления зольных компонентов из гуминовых соединений, выделенных из торфа. Его использование для очистки гуминовых соединений, выделенных из бурого угля, не позволяет в достаточной степени снизить зольность образцов (пример 1). По достигаемому эффекту и технической сущности к заявляемому способу наиболее близок способ обеззоливания гуминовых соединений, заключающийся в извлечении гуминовых соединений из почвы раствором гидроксида натрия, введении в раствор фтористоводородной кислоты и последующей очистке гуминовых соединений диализом 2. Недостатками прототипа является сложность проведения процесса за счет стадии диализа, а также повышенный расход фтористоводородной кислоты. Кроме того, в результате проведения очистки могут быть потери низкомолекулярных фракций гуминовых соединений. Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа обеззоливания гуминовых соединений с использование фтористоводородной кислоты, обеспечивающего возможность получения низкозольных препаратов гуминовых соединений. Поставленная задача достигается тем, что навеску гуминовых соединений предварительно обрабатывают хлористоводородной кислотой, определяют ее зольность, а затем в течение 0,5-96 ч обрабатывают фтористоводородной кислотой при массовом соотношении фтористоводородная кислотазольность 0,91-2,41. Уменьшение времени обработки фтористоводородной кислотой и соотношения фтористоводородная кислотазольность приводят к повышению зольности препаратов гуминовых соединений после обработки. Увеличение времени обработки и повышение содержания фтористоводородной кислоты выше указанных интервалов приводят к усложнению технологического процесса и перерасходу реагентов без заметного уменьшения зольности препаратов гуминовых соединений. Пример 1. Навеску торфа и бурого угля массой 5 г (в пересчете на абсолютно сухое вещество) обрабатывали 0,1 н растворомв соотношении каустобиолитраствор 1100. По истечении 24 ч смесь разделяли центрифугированием. Процесс повторяли 3 раза. Фугат объединяли и подкисляли 1 н раствором хлористоводородной кислоты до 2. Осадок,представляющий собой зольный препарат гуминовых соединений, отделяли центрифугированием. Зольность препарата определяли по 3. Зольный препарат гуминовых соединений обрабатывали 0,1 н раствором хлористоводородной кислоты, выдерживали смесь в течение 3 ч при периодическом перемешивании с последующим отделением осадка гуминовых соединений центрифугированием. Процесс повторяли 3 раза, после чего Н-форму гуминовых соединений тщательно отмывали от избытка кислоты дистиллированной водой. Характеристики исходных препаратов гуминовых соединений и после обработки раствором хлористоводородной кислоты и дистиллированной водой представлены в табл. 1. Таблица 1 Изменение зольности препаратов гуминовых соединений, выделенных из различных каустобиолитов, мас.Гуминовые соединения Гуминовые соединения Характеристика обработки торфа бурого угля Без обработки 19,85 20,32 Первая обработка 0,1 н 10,37 14,59 Вторая обработка 0,1 н 6,32 8,17 Третья обработка 0,1 н 4,25 7,28 Четвертая обработка 0,1 н 3,85 7,08 Первая отмывка водой 1,16 6,48 2 17018 1 2013.04.30 Продолжение таблицы 1 Гуминовые соединения Гуминовые соединения Характеристика обработки торфа бурого угля Вторая отмывка водой 0,71 6,24 Третья отмывка водой фугат окрашен фугат окрашен Примечание - окраска фугата свидетельствует о частичной потери низкомолекулярной составляющей гуминовых соединений, что недопустимо при проведении очистки. Как видно из данных табл. 1, снизить зольность препарата гуминовых соединений,выделенных из бурого угля, ниже 6,2 мас.с использованием способа, описанного в 1,невозможно. Пример 2. Навеску гуминовых соединений, выделенных из бурого угля, как описано в примере 1,зольностью 20,32 мас.обрабатывали фтористоводородной кислотой. При этом не удается достичь зольности ниже 6,47 мас. . Кроме этого, часть гуминовых соединений не удалось отделить от раствора центрифугированием. Поэтому предварительно данную навеску трехкратно обрабатывали хлористоводородной кислотой (пример 1), определяли ее зольность 3. Она составила 7,28 мас. , а затем в образец вводили фтористоводородную кислоту (массовое соотношении фтористоводородная кислотазольность 1,71) и в течение 2,5 ч смесь перемешивали. По истечении указанного времени в образец вводили дистиллированную воду в соотношении 11 по объему и разделяли центрифугированием. Жидкость отделяли, в осадок вводили дистиллированную воду в соотношении дистиллированная водаосадок 31 (мас.), раствор перемешивали и центрифугировали. Зольность очищенных таким образом гуминовых соединений составила 1,69 мас. . Остальные примеры отличаются от примера 2 временем обработки и соотношением фтористоводородная кислотазольность. Полученные результаты представлены в табл. 2. Таблица 2 Влияние условий обработки фтористоводородной кислотой на зольность препаратов гуминовых соединений, выделенных из бурого угля, мас., мас.Продолжительность обработки, час 0,5 0,9 1,3 1,7 2,4 3,0 0,2 5,26 4,98 4,47 4,35 4,15 4,03 0,5 5,03 3,78 3,28 2,87 1,88 1,82 1,2 4,85 3,34 3,22 2,57 1,56 1,52 2,5 4,61 2,61 2,16 1,69 1,37 1,36 5 4,51 2,30 1,75 1,58 1,38 1,32 24 4,37 1,46 0,92 0,98 0,96 0,95 48 3,98 1,44 0,97 0,84 0,73 0,81 96 3,85 1,06 0,90 1,00 0,80 0,78 144 3,87 1,02 0,92 0,91 0,79 0,77 Из данных табл. 2 следует, что продолжительность обработки должна составлять 0,596 ч при массовом соотношении фтористоводородная кислотазольность 0,9-2,4. Уменьшение времени обработки фтористоводородной кислотой и соотношения фтористоводородная кислотазольность приводят к повышению зольности препаратов гуминовых соединений после обработки. Увеличение времени обработки и повышение содержания фтористоводородной кислоты выше указанных интервалов приводят к усложнению технологического процесса и перерасходу реагентов без заметного уменьшения зольности препаратов гуминовых соединений. Достоинствами предлагаемого способа являются обеспечение низкой зольности препаратов гуминовых соединений и отсутствие перерасхода используемого реагента. 3 17018 1 2013.04.30 Источники информации 1. Лиштван И.И. и др. Спектральные исследования фракций гуминовых кислот // Химия твердого топлива. - 2006. -4. - С. 3-11. 2. - .. -// . - 2004. - . 101. - . 17. . 6351-6354. 3. СТБ 2042-2010 Торф. Методы определения влаги и зольности. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4