CN107216855A - 一种环保型黄腐酸复合融雪剂 - Google Patents

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杨阳
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Abstract

本发明涉及一种环保型黄腐酸复合融雪剂，属于路用材料技术领域。本发明以褐煤为原料，经粉碎后用过氧化氢预氧化降解，再与冰醋酸联合，在微波辐照下进一步氧化降解褐煤提取黄腐酸，并生成更多的可降低冰点的羧酸、醇、胺、酯等官能团，再经提纯处理，随后与电石渣、氧化镁等反应，生成复合黄腐酸/醋酸钙镁，最后与氯化铵复配，制得环保型黄腐酸复合融雪剂。本发明制备的环保型黄腐酸复合融雪剂融雪效果好，对植被危害小，符合环保要求，且本发明制备的复合融雪剂中富含植物所需营养元素，有利于植被的营养吸收，具有广阔的应用前景。

Description

一种环保型黄腐酸复合融雪剂
技术领域
本发明涉及一种环保型黄腐酸复合融雪剂，属于路用材料技术领域。
背景技术
道路结冰积雪是影响我国大部分地区冬季交通运行的重要安全隐患，不仅使交通运输能力大幅下降，而且容易引发交通事故，快速融冰除雪无疑成为冬季交通运行通畅亟需解决的关键问题。目前除冰融雪的方式主要有人工除雪、机械除雪、撒融雪剂除雪这三种，其中撒融雪剂由于方法简单、易于操作、融雪速度快等优点而被广泛使用。
融雪剂的发展趋势从传统的单一氯盐类融雪剂向多组分有机类融雪剂发展。目前，以氯化钠为代表的氯盐型融冰除雪剂被广泛应用于各种道路融冰除雪中，然而，氯盐作为融雪剂的几十年应用使人类不得不承受此类融雪剂带来的负作用，由于融雪剂中的氯离子含量过高，一般情况下主物料的阴离子全部是氯离子，导致融雪后残留在桥梁路面上的大量氯离子对路面产生腐蚀，严重破坏道路桥梁的使用质量及使用年限，且融雪剂溶解度较大、溶解速度过快，致使融雪剂作用时间较短、使用量过大，作用后单位体积雪水中融雪剂浓度过高，从而在周围土壤中产生过量堆积而容易造成土壤及地下水污染。因此，研制开发一种融雪效果更好的不含氯离子的环保型融雪剂具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前以氯化钠为代表的氯盐型融冰除雪剂对道路桥梁的腐蚀作用，对植物生长的影响，对水体的污染等问题，本发明提供了一种环保型黄腐酸复合融雪剂。
为解决技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种环保型黄腐酸复合融雪剂，包括10～20重量份复合黄腐酸/醋酸钙镁粉末，10～20重量份醋酸铵，80～160重量份去离子水，所述复合黄腐酸/醋酸钙镁粉末为除杂处理黄腐酸溶液、电石渣、氧化镁，在50～60℃下，反应1～2h后静置1～2h蒸发干燥制得。
所述除杂处理黄腐酸溶液为预氧化料液与冰醋酸按体积比2.5：1～7.5：1混合，经微波辐照10～15min后静置离心，收集上层溶液。
所述预氧化料液为褐煤与其质量3～15倍的质量分数为20～25%过氧化氢溶液混合制得。
所述电石渣用量为除杂处理黄腐酸溶液质量的0.2～2.0%。
所述氧化镁用量为除杂处理黄腐酸溶液质量的0.04～0.4%。
本发明的有益技术效果是：
（1）本发明以褐煤为原料，经粉碎后用过氧化氢预氧化降解，再与冰醋酸联合，在微波辐照下进一步氧化降解褐煤，生成具有更多的可降低冰点的羧酸、醇、胺、酯等官能团的黄腐酸，并络合电石渣、氧化镁中的钙、镁离子，形成了具有可增强吸水能力和延迟冻结作用的类似聚羧酸衍生物的共聚体，从而增强融雪化冰能力，且无氯离子添加，不会对道路桥梁产生腐蚀作用；
（2）本发明制备的环保型黄腐酸复合融雪剂融雪效果好，对植被危害小，符合环保要求，且本发明制备的复合融雪剂中富含植物所需营养元素，有利于植被的营养吸收，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
取褐煤并将其加入粉碎机中粉碎，过60目筛，称取1～2kg过筛后的褐煤颗粒加入7.5～15.0L质量分数为20～25%过氧化氢溶液中，以300～400r/min搅拌10～15min，得预氧化料液，向预氧化料液中加入2～3L冰醋酸，以300～400r/min搅拌20～30min，再以700W微波辐照12～15min，随后静置1～2h，冷却至室温后装入离心机中，以5000～6000r/min离心分离8～10min，收集上层溶液，得粗品黄腐酸溶液，将粗品黄腐酸溶液加入100～200mL质量分数为90%丙酮溶液中，以300～400r/min搅拌20～30min，再加入0.1～0.2mL浓硫酸，继续搅拌20～30min，随后抽滤，收集滤液A，得除杂处理黄腐酸溶液，称取100～200g电石渣，20～40g氧化镁，装入球磨机中，以200～300r/min球磨10～20min，得复合粉末，将复合粉末加入300～500mL去离子水中，以300～400r/min搅拌20～30min，得复合料液，向除杂处理黄腐酸溶液中加入复合料液，在50～60℃恒温水浴下，以300～400r/min搅拌反应1～2h，随后静置1～2h，冷却至室温后得混合料液，将混合料液过滤，收集滤液B，再将滤液B置于旋转蒸发仪中，在80～90℃下蒸发至干，随后转入干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，得复合黄腐酸/醋酸钙镁，将复合黄腐酸/醋酸钙镁，装入研钵中研磨20～30min，过100目筛，称取10～20g过筛后的复合黄腐酸/醋酸钙镁粉末与10～20g醋酸铵，加入80～160mL去离子水中，以300～400r/min搅拌20～30min，得环保型黄腐酸复合融雪剂。
实例1
取褐煤并将其加入粉碎机中粉碎，过60目筛，称取1kg过筛后的褐煤颗粒加入7.5L质量分数为20%过氧化氢溶液中，以300r/min搅拌10min，得预氧化料液，向预氧化料液中加入2L冰醋酸，以300r/min搅拌20min，再以700W微波辐照12min，随后静置1h，冷却至室温后装入离心机中，以5000r/min离心分离8min，收集上层溶液，得粗品黄腐酸溶液，将粗品黄腐酸溶液加入100mL质量分数为90%丙酮溶液中，以300r/min搅拌20min，再加入0.1mL浓硫酸，继续搅拌20min，随后抽滤，收集滤液A，得除杂处理黄腐酸溶液，称取100g电石渣，20g氧化镁，装入球磨机中，以200r/min球磨10min，得复合粉末，将复合粉末加入300mL去离子水中，以300r/min搅拌20min，得复合料液，向除杂处理黄腐酸溶液中加入复合料液，在50℃恒温水浴下，以300r/min搅拌反应1h，随后静置1h，冷却至室温后得混合料液，将混合料液过滤，收集滤液B，再将滤液B置于旋转蒸发仪中，在80℃下蒸发至干，随后转入干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，得复合黄腐酸/醋酸钙镁，将复合黄腐酸/醋酸钙镁，装入研钵中研磨20min，过100目筛，称取10g过筛后的复合黄腐酸/醋酸钙镁粉末与10g醋酸铵，加入80mL去离子水中，以300r/min搅拌20min，得环保型黄腐酸复合融雪剂。
实例2
取褐煤并将其加入粉碎机中粉碎，过60目筛，称取1kg过筛后的褐煤颗粒加入10.8L质量分数为23%过氧化氢溶液中，以350r/min搅拌13min，得预氧化料液，向预氧化料液中加入2L冰醋酸，以350r/min搅拌25min，再以700W微波辐照14min，随后静置1h，冷却至室温后装入离心机中，以5500r/min离心分离9min，收集上层溶液，得粗品黄腐酸溶液，将粗品黄腐酸溶液加入150mL质量分数为90%丙酮溶液中，以350r/min搅拌25min，再加入0.1mL浓硫酸，继续搅拌25min，随后抽滤，收集滤液A，得除杂处理黄腐酸溶液，称取150g电石渣，30g氧化镁，装入球磨机中，以250r/min球磨15min，得复合粉末，将复合粉末加入400mL去离子水中，以350r/min搅拌25min，得复合料液，向除杂处理黄腐酸溶液中加入复合料液，在55℃恒温水浴下，以350r/min搅拌反应1h，随后静置1h，冷却至室温后得混合料液，将混合料液过滤，收集滤液B，再将滤液B置于旋转蒸发仪中，在85℃下蒸发至干，随后转入干燥箱中，在108℃下干燥至恒重，得复合黄腐酸/醋酸钙镁，将复合黄腐酸/醋酸钙镁，装入研钵中研磨25min，过100目筛，称取15g过筛后的复合黄腐酸/醋酸钙镁粉末与15g醋酸铵，加入120mL去离子水中，以350r/min搅拌25min，得环保型黄腐酸复合融雪剂。
实例3
取褐煤并将其加入粉碎机中粉碎，过60目筛，称取2kg过筛后的褐煤颗粒加入15.0L质量分数为25%过氧化氢溶液中，以400r/min搅拌15min，得预氧化料液，向预氧化料液中加入3L冰醋酸，以400r/min搅拌30min，再以700W微波辐照15min，随后静置2h，冷却至室温后装入离心机中，以6000r/min离心分离10min，收集上层溶液，得粗品黄腐酸溶液，将粗品黄腐酸溶液加入200mL质量分数为90%丙酮溶液中，以400r/min搅拌30min，再加入0.2mL浓硫酸，继续搅拌30min，随后抽滤，收集滤液A，得除杂处理黄腐酸溶液，称取200g电石渣，40g氧化镁，装入球磨机中，以300r/min球磨20min，得复合粉末，将复合粉末加入500mL去离子水中，以400r/min搅拌30min，得复合料液，向除杂处理黄腐酸溶液中加入复合料液，在60℃恒温水浴下，以400r/min搅拌反应2h，随后静置2h，冷却至室温后得混合料液，将混合料液过滤，收集滤液B，再将滤液B置于旋转蒸发仪中，在90℃下蒸发至干，随后转入干燥箱中，在110℃下干燥至恒重，得复合黄腐酸/醋酸钙镁，将复合黄腐酸/醋酸钙镁，装入研钵中研磨30min，过100目筛，称取20g过筛后的复合黄腐酸/醋酸钙镁粉末与20g醋酸铵，加入160mL去离子水中，以400r/min搅拌30min，得环保型黄腐酸复合融雪剂。
对实例1～3制得的环保型黄腐酸复合融雪剂和醋酸盐融雪剂（对比例）使用性能进行性能检测，其检测结果如下表1：
表1 融雪剂使用性能
检测项目 对比例 实例1 实例2 实例3
用量（kg/hm2） 25 25 25 25
融雪温度范围（℃） -15以上 -30以上 -35以上 -35以上
混凝土腐蚀率（%） 0.54 0 0 0
使用30d后植物生长状况 长势不良，顶部叶片出现泛黄现象 长势良好，枝叶无明显变化 长势良好，枝叶无明显变化 长势良好，枝叶无明显变化
综上所述，本发明制得的环保型黄腐酸复合融雪剂具有融雪效率高、融雪速度快的特点，同时融雪剂使用后不腐蚀建筑及路面，不伤害植物及水生动物，不破坏土壤pH值，不会造成土壤盐碱化，还可抑制晶体生长，使融化的雪水不易再重新结冰，适用于冬季各类场所冰雪的去除。

Claims (5)

1.一种环保型黄腐酸复合融雪剂，包括10～20重量份复合黄腐酸/醋酸钙镁粉末，10～20重量份醋酸铵，80～160重量份去离子水，其特征在于，所述复合黄腐酸/醋酸钙镁粉末为除杂处理黄腐酸溶液、电石渣、氧化镁，在50～60℃下，反应1～2h后静置1～2h蒸发干燥制得。
2.如权利要求1所述的一种环保型黄腐酸复合融雪剂，其特征在于，所述除杂处理黄腐酸溶液为预氧化料液与冰醋酸按体积比2.5：1～7.5：1混合，经微波辐照10～15min后静置离心，收集上层溶液。
3.如权利要求2所述的一种环保型黄腐酸复合融雪剂，其特征在于，所述预氧化料液为褐煤与其质量3～15倍的质量分数为20～25%过氧化氢溶液混合制得。
4.如权利要求1所述的一种环保型黄腐酸复合融雪剂，其特征在于，所述电石渣用量为除杂处理黄腐酸溶液质量的0.2～2.0%。
5.如权利要求1所述的一种环保型黄腐酸复合融雪剂，其特征在于，所述氧化镁用量为除杂处理黄腐酸溶液质量的0.04～0.4%。
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