[发明专利]一种矿源腐植酸的制备方法及其应用

说明书

本申请提供了一种矿源腐植酸的制备方法，以及该矿源腐植酸应用于制备功能性肥料的用途。通过碱溶酸析结合高剪切技术制备碳基纳米矿源腐植酸，其中，高分子添加剂可以改善腐植酸的水溶性和絮凝性，水溶性高，本发明的碳基纳米矿源腐植酸水溶后粒径基本不增长，并且不絮凝。由该碳基纳米矿源腐植酸制备得到的硫基肥料可以提高养分吸收和利用效率，特别是能够显著提高硫酸盐养分的转化和释放，提高植物发芽率，提高土壤持水能力，减少对合成肥料的依赖。

【技术领域】

本申请涉及一种矿源腐植酸的制备方法，以及该矿源腐植酸应用于制备功能性肥料的用途。

【背景技术】

矿源腐植酸是动植物残体经土壤微生物长时间作用而形成的大分子有机物，广泛存在自然界的低阶煤(褐煤、风化煤、泥炭)中，矿源腐植酸类有机物虽然作为腐植酸肥料原料十分理想，施用腐植酸肥料不仅能使农作物增产，改善农作物品质，而且能固氮解磷，改良土壤，提高肥料的利用率，但直接从低阶煤中提取的腐植酸普遍存在水溶性腐植酸含量低、活性基团含量低、易凝析、渗透性较差等缺陷，影响其利用率及应用范围，所以，采用现有矿源腐植酸生产液体肥或多功能肥会受到极大限制。

【发明内容】

为了克服现有矿源腐植酸在制备肥料时存在的缺陷，本发明提供了一种全新的通过碱溶酸析结合高剪切技术制备碳基纳米矿源腐植酸的方法，具体方案如下：

称取过0.150mm筛的风化煤10.00g置于250ml的三口烧瓶中，加入质量分数15％稀盐酸100-150ml活化，搅拌0.5-3h，经过滤、洗涤至无氯离子将沉淀物转移至250ml三口烧瓶中，随之加入碱的水溶液和一定量的晶粒生长调整剂和高分子添加剂，在高剪切技术条件下，搅拌均匀，随之放入50-70℃的恒温水浴中，搅拌1-5h，陈化3-6h后取出上层溶液，在溶液中加入15-30％(质量分数)酒石酸，调至pH＝2-4，并于离心机中在3000-5000r.min^-1转速下离心20-40min，下层沉淀用蒸馏水洗至无酸根离子为止，再用40-60ml无水乙醇洗涤，所得沉淀物经真空干燥箱50-60℃下干燥、粉碎后即得产品碳基纳米矿源腐植酸。最后，将产品放入储存箱中，备用。

所述碱选自氢氧化钾、氢氧化钠，其水溶液的浓度为10-15％(质量分数)，水溶液用量为100-150ml。

所述晶粒生长调整剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠中的一种或多种，用量为0.5-2g。

所述高分子添加剂选自聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素中的一种或多种，聚丙烯酸盐选自聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵，所述高分子添加剂的用量为0.5-3g。

所述高剪切条件是指剪切速度为3000-6000r.min^-1。

另一方面，本发明还提供一种由上述方法制备得到的碳基纳米矿源腐植酸产品，以及该产品在制备硫基肥料中的应用。

所述硫基肥料的原料包括碳基纳米矿源腐植酸、单质硫和膨润土。

本发明的有益效果在于：通过碱溶酸析结合高剪切技术制备得到一种全新的碳基纳米矿源腐植酸，其中，高分子添加剂可以改善腐植酸的水溶性和絮凝性，水溶性高，本发明的碳基纳米矿源腐植酸水溶后粒径基本不增长，并且不絮凝。由该碳基纳米矿源腐植酸制备得到的硫基肥料可以提高养分吸收和利用效率，特别是能够显著提高硫酸盐养分的转化和释放，提高植物发芽率，提高土壤持水能力，减少对合成肥料的依赖。

实施例1：碳基纳米矿源腐植酸HA1的制备