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      一種路面用凹凸棒融雪劑及制備方法與流程

      文檔序號(hào):11671972閱讀:378來源:國知局
      本發(fā)明涉及凹凸棒
      技術(shù)領(lǐng)域
      ,具體涉及一種路面用凹凸棒融雪劑及制備方法。
      背景技術(shù)
      :融雪劑又稱化冰鹽、道路防凍劑,是冬季廣泛應(yīng)用的除雪物質(zhì),其成分以氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等鹽類為主,并加入適量的緩蝕劑、防滑劑等助劑。使用現(xiàn)有的化冰融雪劑,化冰融雪的速度較慢,在冰或雪融化變成液體后,容易再次結(jié)冰,沒有結(jié)冰的污水將流入路面的低洼處、農(nóng)田、綠化帶和河流中,無法進(jìn)行收集處理。且道路上的冰凍和積雪嚴(yán)重影響了各種車輛的正常行駛,車輛的頻繁啟動(dòng),經(jīng)常會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤產(chǎn)生漏油,這些油污和冰雪混合在一起后,很難進(jìn)行油水分離處理,增加了污染強(qiáng)度,對(duì)人類的環(huán)境及人類生活構(gòu)成極大的威脅。因此,研究開發(fā)一種既具有較好的融雪效果,又能有效去除路面冰水機(jī)油污的化冰融雪劑成為目前研究的重點(diǎn),也具有較好的應(yīng)用前景及使用價(jià)值。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種路面用凹凸棒融雪劑及制備方法,所述路面用凹凸棒融雪劑不僅具有較好的化冰融雪的效果,還能有效去除路面冰水,防止由于天氣寒冷導(dǎo)致冰水再次結(jié)冰的現(xiàn)象,且所述融雪劑還能有效去除路面油污,避免了油污與冰水結(jié)合導(dǎo)致的路面滑的現(xiàn)象,提高了道路安全性,具有較好的使用價(jià)值,此外,所述制備方法簡單易行,條件溫和,適合工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:本發(fā)明涉及一種路面用凹凸棒融雪劑,包括如下重量份的各原料:改性凹凸棒石粘土20~30份、顆?;钚园纪拱羰惩?0~50份、活性炭10~15份、微孔碳酸鈣6~11份、氯化鈉8~16份、氯化鈣7~15份、石灰石5~12份、草木灰8~15份、聚丙烯酰胺7~12份、醋酸鉀9~16份、葡萄糖酸鈉5~15份。優(yōu)選地,所述改性凹凸棒石粘土28份、顆?;钚园纪拱羰惩?6份、活性炭12份、微孔碳酸鈣9份、氯化鈉13份、氯化鈣10份、石灰石8份、草木灰12份、聚丙烯酰胺10份、醋酸鉀14份、葡萄糖酸鈉10份。優(yōu)選地,所述改性凹凸棒石粘土為天然凹凸棒石粘土經(jīng)提純、酸化、熱改性之后的產(chǎn)物。優(yōu)選地,所述顆?;钚园纪拱羰惩翞榻?jīng)過熱活化之后制備得到的顆粒狀凹凸棒石粘土。本發(fā)明還涉及一種制備路面用凹凸棒融雪劑的方法,包括如下步驟:(1)改性凹凸棒石粘土的制備:將天然凹凸棒石粘土粉碎并過200目篩,加水,攪拌形成懸浮泥漿,然后置于超聲波條件下超聲10~20min,取上層懸濁液于2500~3000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理5~10min,靜置后真空抽濾,然后將濾餅置于燒瓶中,加入2mol/l的稀鹽酸,于超聲波條件下超聲10~20min,靜置后真空抽濾,并用蒸餾水清洗,得濾餅;將得到的凹凸棒石粘土濾餅于真空干燥箱干燥,然后置于馬弗爐中程序升溫至600℃~800℃,恒溫焙燒3~5h,冷卻后研磨并過200目篩,得到改性后的凹凸棒石粘土,備用;(2)顆?;钚园纪拱羰惩恋闹苽洌簩⑻烊话纪拱羰惩良尤氲綕舛葹?0%~50%的醋酸中浸泡30~60min,然后將浸泡好的凹凸棒石粘土置于加壓機(jī)種壓片,然后再將片狀物置于馬弗爐中于600~800℃焙燒3~5h,冷卻,粉碎并篩分,控制粒徑為0.3~4.5mm,即得所述顆?;钚园纪拱羰惩粒唬?)按照配比分別稱取改性凹凸棒石粘土、顆?;钚园纪拱羰惩痢⒒钚蕴?、微孔碳酸鈣、氯化鈣、醋酸鉀、葡萄糖酸鈉及適量的水,混合攪拌均勻,然后置于超聲波中超聲分散20~30min,再加入草木灰,混合均勻后干燥,出去水分,將固體組分粉碎并過50~100目篩,然后再與石灰石和聚丙烯酰胺混合,充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?,即得所述融雪劑。?yōu)選地,所述步驟(1)中加水的重量為凹凸棒石粘土重量的20~30倍。優(yōu)選地,所述步驟(1)中稀鹽酸加入的體積量與凹凸棒質(zhì)量之比為1ml:3g~10g。優(yōu)選地,所述步驟(1)中程序升溫的速度為20℃/min。優(yōu)選地,所述步驟(1)中濾餅的洗滌步驟包括將濾餅置于蒸餾水中,于超聲條件下超聲5~10min,抽濾,重復(fù)兩次操作,使得濾餅的ph值為5~6。優(yōu)選地,所述步驟(3)中添加石灰石和聚丙烯酰胺之前先對(duì)其進(jìn)行粉碎處理,控制粒徑在50~150目。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:(1)本發(fā)明所述的路面用凹凸棒融雪劑,不僅具有較好的化冰融雪的效果,還能有效去除路面冰水,防止由于天氣寒冷導(dǎo)致冰水再次結(jié)冰的現(xiàn)象,且所述融雪劑還能有效去除路面油污,避免了油污與冰水結(jié)合導(dǎo)致的路面滑的現(xiàn)象,提高了道路安全性,具有較好的使用價(jià)值。此外,所述的融雪劑還具有可重復(fù)利用的特點(diǎn),大大降低了原料使用成本,具有較好的應(yīng)用前景。(2)本發(fā)明所述路面用凹凸棒融雪劑采用改性后的凹凸棒石粘土作為吸附載體,由于凹凸棒石粘土獨(dú)特的鏈層狀結(jié)構(gòu)及較大的比表面積,一方面能夠?qū)⑷谘﹦┑母鹘M分吸附至凹凸棒石粘土的表面,提高各組分的分散均勻性,進(jìn)而為發(fā)揮高效融雪效果提供了保障;另一方面改性之后的凹凸棒石粘土優(yōu)異的吸附性能,使其不僅對(duì)油污同樣具有較好的吸附功能,還對(duì)離子、染色劑等多種有機(jī)物都有較好的吸附作用,能夠有效去除路面油污,有效避免因油污導(dǎo)致的擦滑事件的發(fā)生,具有較好的應(yīng)用意義。(3)本發(fā)明所述路面用凹凸棒融雪劑添加顆?;钚园纪拱羰惩粒軌?qū)⑷谘﹦└鹘M分負(fù)載于顆粒表面,提高融雪劑有效成分的分散均勻性,與改性凹凸棒石粘土有相得益彰的作用,并結(jié)合活性炭的吸附作用,大大增強(qiáng)了融雪劑的滑冰融雪、除油污的效果,顆粒的存在還使得路面具有一定的防滑效果,提高了道路安全性。(4)本發(fā)明所述路面用凹凸棒融雪劑將有機(jī)鹽和無機(jī)鹽相結(jié)合,大大降低了無機(jī)鹽的腐蝕效果,且首先采用改性凹凸棒石粘土和顆?;钚园纪拱羰惩翆?duì)有機(jī)鹽和無機(jī)鹽進(jìn)行微孔吸附,在保證有機(jī)鹽和無機(jī)鹽起到融雪作用的同時(shí),大大降低了其對(duì)路面或周圍植物的腐蝕作用,具有較好的應(yīng)用價(jià)值。(5)本發(fā)明所述的路面用凹凸棒融雪劑的制備方法簡單易行,條件溫和,適合工業(yè)生產(chǎn)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法,通常按照常規(guī)條件,例如sambrook等分子克?。簩?shí)驗(yàn)室手冊(cè)(newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989)中所述的條件,或按照制造廠商所建議的條件。實(shí)施例1:本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種路面用凹凸棒融雪劑及制備方法;所述路面用凹凸棒融雪劑,由如下重量份的各組分制備而成:改性凹凸棒石粘土28份、顆?;钚园纪拱羰惩?6份、活性炭12份、微孔碳酸鈣9份、氯化鈉13份、氯化鈣10份、石灰石8份、草木灰12份、聚丙烯酰胺10份、醋酸鉀14份、葡萄糖酸鈉10份。所述改性凹凸棒石粘土為天然凹凸棒石粘土經(jīng)提純、酸化、熱改性之后的產(chǎn)物。選用改性后的凹凸棒石粘土是由于凹凸棒石粘土獨(dú)特的鏈層狀結(jié)構(gòu)及較大的比表面積,一方面能夠?qū)⑷谘﹦┑母鹘M分吸附至凹凸棒石粘土的表面,提高各組分的分散均勻性,進(jìn)而為發(fā)揮高效融雪效果提供了保障;另一方面改性之后的凹凸棒石粘土優(yōu)異的吸附性能,使其不僅對(duì)油污同樣具有較好的吸附功能,還對(duì)離子、染色劑等多種有機(jī)物都有較好的吸附作用,能夠有效去除路面油污,有效避免因油污導(dǎo)致的擦滑事件的發(fā)生,具有較好的應(yīng)用意義。所述顆?;钚园纪拱羰惩翞榻?jīng)過熱活化之后制備得到的顆粒狀凹凸棒石粘土。選用顆?;钚园纪拱羰惩潦且?yàn)槠淠軌驅(qū)⑷谘﹦└鹘M分負(fù)載于顆粒表面,提高融雪劑有效成分的分散均勻性,與改性凹凸棒石粘土有相得益彰的作用,并結(jié)合活性炭的吸附作用,大大增強(qiáng)了融雪劑的滑冰融雪、除油污的效果,顆粒的存在還使得路面具有一定的防滑效果,提高了道路安全性。本發(fā)明所述制備路面用凹凸棒融雪劑的方法,包括如下步驟:(1)改性凹凸棒石粘土的制備:將天然凹凸棒石粘土粉碎并過200目篩,加入凹凸棒石粘土重量的24倍量的水,攪拌形成懸浮泥漿,然后置于超聲波條件下超聲18min,取上層懸濁液于2500轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理10min,靜置后真空抽濾,然后將濾餅置于燒瓶中,加入2mol/l的稀鹽酸,其中,稀鹽酸加入的體積量與凹凸棒質(zhì)量之比為1ml:6g,然后再于超聲波條件下超聲15min,靜置后真空抽濾,并用蒸餾水清洗,得濾餅;將得到的凹凸棒石粘土濾餅于真空干燥箱干燥,然后置于馬弗爐中,以20℃/min的速度程序升溫至700℃,恒溫焙燒4h,冷卻后研磨并過200目篩,得到改性后的凹凸棒石粘土,備用;(2)顆?;钚园纪拱羰惩恋闹苽洌簩⑻烊话纪拱羰惩良尤氲綕舛葹?0%的醋酸中浸泡40min,然后將浸泡好的凹凸棒石粘土置于加壓機(jī)種壓片,然后再將片狀物置于馬弗爐中于700℃焙燒4h,冷卻,粉碎并篩分,控制粒徑為2.2mm,即得所述顆?;钚园纪拱羰惩粒唬?)按照配比分別稱取改性凹凸棒石粘土、顆?;钚园纪拱羰惩痢⒒钚蕴?、微孔碳酸鈣、氯化鈣、醋酸鉀、葡萄糖酸鈉及適量的水,混合攪拌均勻,然后置于超聲波中超聲分散30min,再加入草木灰,混合均勻后干燥,出去水分,將固體組分粉碎并過50~100目篩,然后再與石灰石和聚丙烯酰胺混合,充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?,即得所述融雪劑。步驟(1)中濾餅的洗滌步驟包括將濾餅置于蒸餾水中,于超聲條件下超聲8min,抽濾,重復(fù)兩次操作,使得濾餅的ph值為5~6。步驟(3)中添加石灰石和聚丙烯酰胺之前先對(duì)其進(jìn)行粉碎處理,控制粒徑在100目。實(shí)施例2:本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種路面用凹凸棒融雪劑及制備方法;所述路面用凹凸棒融雪劑,由如下重量份的各組分制備而成:改性凹凸棒石粘土20份、顆粒活性凹凸棒石粘土30份、活性炭10份、微孔碳酸鈣6份、氯化鈉8份、氯化鈣7份、石灰石5份、草木灰8份、聚丙烯酰胺7份、醋酸鉀9份、葡萄糖酸鈉5份。所述改性凹凸棒石粘土為天然凹凸棒石粘土經(jīng)提純、酸化、熱改性之后的產(chǎn)物。所述顆?;钚园纪拱羰惩翞榻?jīng)過熱活化之后制備得到的顆粒狀凹凸棒石粘土。本發(fā)明所述制備路面用凹凸棒融雪劑的方法,包括如下步驟:(1)改性凹凸棒石粘土的制備:將天然凹凸棒石粘土粉碎并過200目篩,加入凹凸棒石粘土重量的20倍量的水,攪拌形成懸浮泥漿,然后置于超聲波條件下超聲10min,取上層懸濁液于2500轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理10min,靜置后真空抽濾,然后將濾餅置于燒瓶中,加入2mol/l的稀鹽酸,其中,稀鹽酸加入的體積量與凹凸棒質(zhì)量之比為1ml:3g,然后再于超聲波條件下超聲10min,靜置后真空抽濾,并用蒸餾水清洗,得濾餅;將得到的凹凸棒石粘土濾餅于真空干燥箱干燥,然后置于馬弗爐中,以20℃/min的速度程序升溫至600℃,恒溫焙燒5h,冷卻后研磨并過200目篩,得到改性后的凹凸棒石粘土,備用;(2)顆粒活性凹凸棒石粘土的制備:將天然凹凸棒石粘土加入到濃度為40%的醋酸中浸泡60min,然后將浸泡好的凹凸棒石粘土置于加壓機(jī)種壓片,然后再將片狀物置于馬弗爐中于600℃焙燒5h,冷卻,粉碎并篩分,控制粒徑為0.3mm,即得所述顆?;钚园纪拱羰惩?;(3)按照配比分別稱取改性凹凸棒石粘土、顆?;钚园纪拱羰惩痢⒒钚蕴?、微孔碳酸鈣、氯化鈣、醋酸鉀、葡萄糖酸鈉及適量的水,混合攪拌均勻,然后置于超聲波中超聲分散20min,再加入草木灰,混合均勻后干燥,出去水分,將固體組分粉碎并過50目篩,然后再與石灰石和聚丙烯酰胺混合,充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?,即得所述融雪劑。步驟(1)中濾餅的洗滌步驟包括將濾餅置于蒸餾水中,于超聲條件下超聲5min,抽濾,重復(fù)兩次操作,使得濾餅的ph值為5~6。步驟(3)中添加石灰石和聚丙烯酰胺之前先對(duì)其進(jìn)行粉碎處理,控制粒徑在50目。實(shí)施例3:本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種路面用凹凸棒融雪劑及制備方法;所述路面用凹凸棒融雪劑,由如下重量份的各組分制備而成:改性凹凸棒石粘土30份、顆?;钚园纪拱羰惩?0份、活性炭15份、微孔碳酸鈣11份、氯化鈉16份、氯化鈣15份、石灰石12份、草木灰15份、聚丙烯酰胺12份、醋酸鉀16份、葡萄糖酸鈉15份。所述改性凹凸棒石粘土為天然凹凸棒石粘土經(jīng)提純、酸化、熱改性之后的產(chǎn)物。所述顆?;钚园纪拱羰惩翞榻?jīng)過熱活化之后制備得到的顆粒狀凹凸棒石粘土。本發(fā)明所述制備路面用凹凸棒融雪劑的方法,包括如下步驟:(1)改性凹凸棒石粘土的制備:將天然凹凸棒石粘土粉碎并過200目篩,加入凹凸棒石粘土重量的30倍量的水,攪拌形成懸浮泥漿,然后置于超聲波條件下超聲20min,取上層懸濁液于3000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理5min,靜置后真空抽濾,然后將濾餅置于燒瓶中,加入2mol/l的稀鹽酸,其中,稀鹽酸加入的體積量與凹凸棒質(zhì)量之比為1ml:10g,然后再于超聲波條件下超聲20min,靜置后真空抽濾,并用蒸餾水清洗,得濾餅;將得到的凹凸棒石粘土濾餅于真空干燥箱干燥,然后置于馬弗爐中,以20℃/min的速度程序升溫至800℃,恒溫焙燒3h,冷卻后研磨并過200目篩,得到改性后的凹凸棒石粘土,備用;(2)顆?;钚园纪拱羰惩恋闹苽洌簩⑻烊话纪拱羰惩良尤氲綕舛葹?0%的醋酸中浸泡30min,然后將浸泡好的凹凸棒石粘土置于加壓機(jī)種壓片,然后再將片狀物置于馬弗爐中于800℃焙燒3h,冷卻,粉碎并篩分,控制粒徑為4.5mm,即得所述顆?;钚园纪拱羰惩?;(3)按照配比分別稱取改性凹凸棒石粘土、顆?;钚园纪拱羰惩痢⒒钚蕴?、微孔碳酸鈣、氯化鈣、醋酸鉀、葡萄糖酸鈉及適量的水,混合攪拌均勻,然后置于超聲波中超聲分散30min,再加入草木灰,混合均勻后干燥,出去水分,將固體組分粉碎并過100目篩,然后再與石灰石和聚丙烯酰胺混合,充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅吹盟鋈谘﹦?。步驟(1)中濾餅的洗滌步驟包括將濾餅置于蒸餾水中,于超聲條件下超聲10min,抽濾,重復(fù)兩次操作,使得濾餅的ph值為5~6。步驟(3)中添加石灰石和聚丙烯酰胺之前先對(duì)其進(jìn)行粉碎處理,控制粒徑在150目。將實(shí)施例1~3制備得到的融雪劑按照gb/t23851-2009《道路除冰融雪劑》進(jìn)行融雪性能測試,具體結(jié)果見下表:溶解速度g/min融雪化冰能力g/min碳鋼腐蝕率mm/a混凝土腐蝕率kg/m2路面摩擦衰減率%實(shí)施例19.6氯化鈉融雪能力的120%0.060.113實(shí)施例28.9氯化鈉融雪能力的106%0.090.165實(shí)施例39.2氯化鈉融雪能力的113%0.080.134由上表可知,本發(fā)明所述的融雪劑具有較好的融雪化冰能力,且對(duì)路面腐蝕性較小,延長了路面使用壽命,且對(duì)路面摩擦衰減率較小,能夠有效避免由于路面太滑導(dǎo)致的摔傷事件,大大提高了路面使用安全性。綜上所述,本發(fā)明所述的路面用凹凸棒融雪劑,不僅具有較好的化冰融雪的效果,還能有效去除路面冰水,防止由于天氣寒冷導(dǎo)致冰水再次結(jié)冰的現(xiàn)象,且所述融雪劑還能有效去除路面油污,避免了油污與冰水結(jié)合導(dǎo)致的路面滑的現(xiàn)象,提高了道路安全性,具有較好的使用價(jià)值。此外,所述的融雪劑還具有可重復(fù)利用的特點(diǎn),大大降低了原料使用成本,具有較好的應(yīng)用前景,此外,本發(fā)明所述制備方法簡單、操作方便,適合工業(yè)生產(chǎn)。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。當(dāng)前第1頁12
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