腐植酸复合肥原料选取与活化

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1、煤基腐植酸复合肥原料的选取与活化一、腐植酸概况在自然界中，腐植酸广泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及褐煤、风化煤、泥煤之中，主要组分为黄腐酸、棕腐酸、黑腐酸等，它们的分子量依次递增，且三者之间的物理化学性质存在较大差异，其物理化学特性如下：（1）黄腐酸：易溶于水、乙醇、稀酸、稀碱和含水丙酮；（2）棕腐酸：溶于丙酮、乙醇以及稀碱，不溶于水和稀酸；（3）黑腐酸：溶于稀碱，不溶于水或稀酸、丙酮和乙醇；+丙酮（乙醇）可溶+HCl酸化（碱萃取液）腐植酸黄腐酸沉淀析出可溶棕腐酸不溶黑腐酸图1腐植酸分离流程二、褐煤选择的要点1、总腐植

2、酸的含量总腐植酸含量是指包括游离腐植酸以及与Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等高价金属离子相结合的腐植酸(后者通称“结合态腐植酸”)的总和，能溶于稀苛性碱和焦磷酸钠溶液的一组多种缩合的含酸性基的高分子化合物。褐煤和风化煤中非腐植酸的有机质，不能与土壤有机质相提并论。除了煤中的腐植酸，煤炭有机物质实际是已“岩石化”了的中性高分子聚合物，里面的碳水化合物、木质素、脂类、蛋白质、氨基酸等植物残留组分已荡然无存，因此以煤炭腐植酸作为复合肥原料来说，有机质含量意义不大，必须以腐植酸含量来衡量原料的质量[1]总腐植酸的高低是选

3、择腐植酸原料煤最重要的指标，煤炭中总腐植酸含量在60%以上的称为高腐植酸煤，40%-60%为富腐植酸煤，20-40%为中腐植酸煤，20%以下为贫腐植酸煤。生产腐植酸肥料一般要求原料腐植酸含量在40%-60%6，最好在50%以上。2、游离腐植酸含量（原料中钙镁等高价金属离子含量）游离腐植酸是指用氢氧化钠溶液可直接抽提出的腐植酸，即未与钙镁等金属离子结合、酸性基团保持游离状态的腐植酸。游离腐植酸能够通过加碳铵与氨水活化处理，转化为能够水溶和被作物直接吸收的腐植酸铵[2]。原料中的钙、镁等高价金属离子易与腐植酸形成难容于稀碱的

4、腐植酸盐，将增加活化难度与成本。3、水溶性腐植酸（黄腐酸）的含量水溶性腐植酸是指矿物源腐植酸、肥料腐植酸盐产品中加水后呈溶解态的腐植酸（主要指黄腐酸和腐植酸一价金属盐），可溶性腐植酸是衡量腐植酸肥料和腐植酸盐产品应用性能的主要质量指标。腐植酸的功能依其分子量大小而有所区别，大分子量腐植酸难以被根吸收，主要作用表现在改土，如形成团粒结构等。小分子量腐植酸，水溶性好，易被根吸收利用，见效快，黄腐酸含量高的产品肥效快而显著[3]。4、羧基、酚羟基等官能团含量羧基、酚羟基等官能团使HA具有独特的化学和生物活性，也是决定腐植酸类物

5、质基本特征的核心成分[4]。通过裂解GS-MS、NMR（核磁共振）分析，腐植酸含有芳香环、羧基、羟基、甲氧基等基团，Nardi等人的研究证明腐植酸的生物活性与其所含官能团有关，小分子量的腐植酸相对于大分子量腐植酸其羧基、酚羟基含量更好，有更强的与金属离子配位的能力，而且其配合物也更容易进入植物细胞影响植物代谢和提高植物对矿物质营养的同化作用，所以生物活性更强[5]。5、交换容量（CEC）交换容量可反映出腐植酸中可被金属阳离子交换的H+数量，其大小间接反映出对土壤和植物提供营养元素的能力。6、水分水分含量是褐煤最显著的特征

6、之一，也是对其使用影响最重要的参数之一，是直接影响生产成本的关键要素。7、凝聚限度凝聚限度值是衡量电介质对腐植酸类物质产生絮凝作用敏感程度的一种方法。从褐煤中直接提取的腐植酸在应用中令人头痛的一个难题是在硬水中絮凝[5]。6凝聚限度标志着腐植酸胶体在水溶液中对电解质的稳定性，因此生产腐植酸水溶性肥时，该指标的参考意义更大。可通过氧化、水解等活化技术解决。三、检测标准与从业机构1、腐植酸相关检测方法/标准(见表1)表1腐植酸相关指标检测方法/标准序号检测项目采用方法（标准）执行情况1总腐植酸煤中腐植酸产率测定方法GB/T1

7、1957-20012游离腐植酸煤中腐植酸产率测定方法GB/T11957-20013有机质有机肥料标准NY525-20114黄腐酸容量滴定法测定黄腐酸含量暂无国家/行业标准5总酸性基，d(mep/g)腐植酸片中总酸性基、羧基和酚羟基的测定暂无国家/行业标准6羧基，d(mep/g)7酚羟基，d(mep/g)8交换容量盐酸回滴法/醋酸铵法《腐植酸产品及分析标准》9凝聚限度/注：《腐植酸产品分析及标准》一书中收录了腐植酸相关的检测标准和方法等，有需要时可联系购买。2、国内腐植酸行业主要检测机构（见表2）表2国内腐植酸行业主要检测

8、机构单位名称可检测项目联系人联系电话地址中国腐植酸工业协会腐植酸质量检测中心（太原）专业从事腐植酸检测机构张彩凤韩立新0351-2276133太原市迎泽区侯家巷太原师范北区生化楼401室国家煤炭监督检验中心总腐植酸和游离腐植酸王润叶010-84262943北京市和平里青年沟路5号四川省煤炭产品质量监督检验站总腐植酸和