[发明专利]由含有腐殖物原料制备腐殖酸生物活性剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及由含有腐殖物原料制备腐殖酸生物活性剂的方法。更具体地， 本发明涉及采用单步工序的机械化学处理由含有腐殖物原料制备动植物用腐 殖酸生物活性剂的方法。

背景技术

腐殖酸常见存在于土壤的腐殖质和低级煤如腐泥煤、褐煤中。腐殖酸的主 要元素组成为碳、氢、氧、氮、硫等，其是一种多价酚型芳香族化合物与氮化 合物的缩聚物，其分子量分布较宽，从几百至几百万。腐殖酸的结构组成也相 当复杂，属于带有羧基、磺酸基、胺基、羟基和甲氧基等的高分子芳族羟酸。 依照腐殖酸对不同溶剂的溶解性，可大致分为三大类：(1)黑腐酸(Humus acid)，微溶于水，可溶于碱溶液；(2)棕腐酸(Hy-matomelanic acid)，难溶 于水，可溶于丙酮、乙醇等溶液；(3)黄腐酸(Fulvic acid)，可溶于水。其中， 黑腐酸和棕腐酸微溶于水或不溶于水，需要转变为钾、钠、等一价金属盐或铵 盐才能溶于水，这些盐的水溶液都呈碱性。而黄腐酸是腐殖酸中分子量较低的 组分，由于酸性基团多、能溶于酸、碱和水，易被动植物吸收，其水溶液呈弱 酸性，低分子量组分黄腐酸是腐殖酸中最重要的生物活性成分。目前，制备腐 殖酸生物活性剂的方法主要是如何提高这种低分子量组分黄腐酸成分的含量。

通常，采用碱溶酸析的方法在液相中提取腐殖酸生物活性剂。但是，为了 从腐殖物溶液中提取小分子量的化合物，需要将高分子化合物首先分离出来， 就不能使用过低浓度的碱。例如，对于以褐煤、页岩、腐泥煤等作为原料，由 于原料中含有的沥青和脂类化合物成分阻碍腐殖酸低分子量的馏分在高分子 物质沥青和脂类溶解之前而溶解，用减少所用的水解试剂一碱的方法，不可能 从原料中分离出低分子量的馏分。而且，从腐殖酸盐溶液中分离低分子馏分要 在100℃温度和较高压力下进行，大部分的试剂和能量都消耗在腐殖酸盐的溶 解上，所以试剂的利用率不高，在经济上是不合算的。

采用机械加工处理可以消除沥青和脂类化合物等高分子杂质对腐殖酸组 分溶解的不利影响。例如，Т.Я.Кашинская、А.П.Гаврилъчик、Л.П.Калилец 等人调整泥煤与碱的理论重量比为1∶0.5～1∶1，在球磨机中将泥煤粉碎360 分钟(球加速度为10m/s²)，可使腐殖物的产率增加一倍(参见Т.Я.Кашинская， А.П.Гаврилъчик，Л.П.Калилец.Иэменение химического состава oрфа при диспергировании/Химия твердого топлива，1997，No.6，P14-24)。但是，这 种方法的缺点是：产物的碱性大，从而影响它以浓缩形式用于农业，而且高分 子量的腐殖物馏分浓度高，其产物的生物活性较低，加工处理时间较长(通常 约需要120～360分钟)。

另外，俄罗斯专利No.2104988公开了一种腐殖酸肥料的制备方法(参见 专利Патенг2104988PΦ，МПК6 C 05 F 11/00，опубл.20.02.1998，БИNo5)， 首先将原料混合物预先进行湿度调节，使水分含量达到6～12wt％。然后，用 碱金属的氢氧化物(或尿素)作为化学添加剂，将泥煤和碱金属氢氧化物的重 量比保持在1:0.20～0.35，然后进行精细研磨。俄罗斯专利No.2242445公开了 一种用泥炭制取生物激素的方法，与上述方法极为相似，这些方法包括在振动 离心式活化器中用碱处理泥煤。碱试剂以固相形式加入，其量为泥煤的 0.3～10wt％。其中，水溶性混合物(主要为腐殖酸盐以及少量的低分子量组分 黄腐酸等)的产率为10.5～76.2wt％，在碱浓度为最低0.3wt％时，所述水溶性 产物的产率为10.5wt％。但是，这些方法的缺点是：为分离混合物要使用腐殖 酸盐等水溶性物质，增加碱量可以提高水溶性馏分的收率，但同时伴随有腐殖 物高分子馏分的溶解，因此降低了产物的生物活性。

发明内容

针对上述现有技术的问题，本发明的目的是提供一种制备高生物活性的腐 殖酸生物活性剂的方法。该方法在不加大碱试剂的条件下，提高了腐殖酸生物 活性剂中低分子量组分的收率，从而提高了腐殖酸生物活性剂的生物活性，并 且降低生产成本。