提高内蒙古乌拉特中旗褐煤腐植酸产率的研究

打开文本图片集摘 要：以内蒙古乌拉特中旗褐煤为原料，通过单因素实验讨论了褐煤腐植酸的提取工艺以及催化氧化褐煤残渣制备腐植酸以提高腐植酸产率。实验表明：腐植酸产品恒重干燥温度为 60 ℃，干燥时间为 6 h;内蒙古乌拉特中旗褐煤腐植酸最佳提取工艺条件为：NaOH浓度为 1.0 mol/L、反应时间为 1.5 h、反应温度为 60 ℃时，其中腐植酸的产率为21.63%;应用催化氧化法后褐煤腐植酸的产率由 21.63%提高到 38.03%。关 键 词：腐植酸;褐煤;提取;褐煤残渣;催化氧化Key words ： Humic acid; Lignite; Extraction; Lignite residue; Catalytic oxidation内蒙古巴彦淖尔市乌拉特中旗拥有丰富的煤炭资源，境内煤矿有烟煤、褐煤两种，烟煤总储量约 3 701.7 万 t，經多年开发保有储量 2 543.13 万 t，发热量 5 750～7 150 卡/kg，褐煤储量 10 245.8 万 t，保有储量 10 040.11 万 t，发热量 3 200～5 300 卡/kg[1]。由于自身灰分含量高、热值低及稳定性差等特点[2]，内蒙古巴彦淖尔市乌拉特中旗川井苏木巴音呼都格褐煤资源很难进行大规模的开采和利用。褐煤直接用于锅炉燃料或化工原料等，不仅具有热效率低、设备腐蚀磨损严重的缺点，而且会引发环境污染、生态破坏等一系列社会经济问题[3]。因此，探究清洁、高效地综合利用褐煤的有效途径[3]，开发利用褐煤资源一直是讨论者们关注的焦点。目前褐煤利用技术主要有煤液化、煤制天然气、煤制烯烃和褐煤提质等，朱瑞春[4]、何屏[5]、冯亮[6]、SHUIETAL[7]、李克健[8]等等国内外讨论人员对褐煤的这些转化利用进行了讨论，这些转化过程的示范项目虽以逐步投产运行，所涉及的技术也正逐步走向成熟，然而，这些单一转化过程难以达到低能耗和高效率的要求[3]。褐煤是煤化变质程度最低的煤种，在成煤过程中有大量的有机物积累，是制造腐植酸类产品的优质原料[9]。褐煤中含有腐植酸物质，用褐煤提取腐植酸是一种实现低碳环保、综合有效利用煤炭资源的重要方法[10]。腐植酸是动植物体残体在微生物以及地球物理、化学的作用下，经过一系列分解、合成和转化[11]，而形成的一种复杂的天然高分子聚合物[12]，普遍应用于农业、林业、建材、石油、煤油业、化工行业、医药卫生业以及环保行业等几十个行业[13-15] 。 不同地区不同种类的原料其组成和化学结构不同，其腐植酸含量不同，提取的最佳工艺条件不同。目前腐植酸的提取方法主要有碱溶法[16]、酸溶法[17]和微生物溶解...