CN113201310A - 一种利用玉米秸秆制备环保型有机钙镁盐融雪剂的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用玉米秸秆制备环保型有机钙镁盐融雪剂的方法，属于融雪剂领域。本发明以玉米秸秆为原料，应用高温水解技术和酸碱中和理论生产的有机钙镁盐融雪剂。将原料一次经过除杂、清洗、磨粉、配料、高温水解、氧化、过滤、加入白云石粉、搅拌、过滤、干燥等工序制得成品，具有优良的融雪效果。生产时只需玉米秸秆、水、白云石粉、硫酸亚铁和双氧水，不添加任何辅料和添加剂，使产品绿色无污染，使用安全，融雪后的产品能够作为有机肥被植物吸收，不产生严重的腐蚀问题。
Description
技术领域
本发明属于融雪剂技术领域，特别是涉及到一种以玉米秸秆为原料制备有机钙镁盐融雪剂的方法。
背景技术
现今市售融雪剂主要分为两种，一种称为有机融雪剂，主要成分为醋酸钾，虽然这种融雪剂融雪效果好，腐蚀危害弱，但是它的价格昂贵，只适用于机场等一些特殊地方使用。另一类称为氯盐类融雪剂，主要成分包括氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等，通常称为化冰盐。这类融雪剂的优点是价格便宜，但是它对大型公共交通设施和交通工具如桥梁、路面、汽车等的腐蚀性很严重。
综上所述，亟需要一种廉价、环境友好、腐蚀危害弱的融雪剂来解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用玉米秸秆制备环保型有机钙镁盐融雪剂的方法，以玉米秸秆为原料，采用高温水解技术和酸碱中和理论制备的融雪剂，可以作为有机肥被植物吸收，具有良好的融雪性能。
一种利用玉米秸秆制备环保型有机钙镁盐融雪剂的方法，其特征是：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、取除杂后的玉米秸秆切段，清洗晾干后磨成粒径小于200目的干粉备用；
步骤二、取步骤一获得的干粉，按照1:8加入去离子水混合，获得浆料；
步骤三、将步骤二获得的浆料放入反应釜中，关闭反应釜法兰，打开反应釜两个排气孔，其中一个排气孔通入氮气，另一个排气孔排出空气；排气结束后，关闭两个排气孔，设定反应温度为260℃，加热30分钟，每分钟升温2℃，进行高温水解后，将反应釜冷却并排气，获得高温处理后浆料；
步骤四、将步骤三获得的高温处理后浆料抽滤，向滤液中按照体积比1:1:1 加入1mol/L硫酸亚铁和3mol/L的双氧水，获得PH值在1～2之间的液体；
步骤五、向步骤四获得的液体内加入过量白云石粉，采用磁力搅拌器按照每分钟800转搅拌，在35℃条件下反应一个小时；
步骤六、向将步骤五反应完毕的混合物抽滤，去除过量白云石粉；将滤液的液体蒸干，得到固体可溶性钙镁盐类融雪剂。
所述步骤一中玉米秸秆切段的长度为5cm。
所述步骤二中干粉与去离子水在拌粉机内进行混合，获得搅拌均匀的浆料。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：一种利用玉米秸秆制备环保型有机钙镁镁盐融雪剂的方法，应用了高温水解技术，将玉米秸秆在高温、高压情况下水解得到的酸性水相加入硫酸亚铁和双氧水氧化为PH为1-2的溶液，通过与白云石粉发生酸碱中和反应制备可溶性钙镁盐。使产品具有良好的融雪性能；由于玉米秸秆高温水解产物经过双氧水氧化后主要是有机酸、醛、酯和酚类化合物等，与白云石粉反应生成的有机钙镁盐在融雪之后，可以作为有机肥被植物吸收，不会产生严重的腐蚀问题。
进一步的，本发明所述的环保型有机钙镁盐融雪剂弥补市售融雪剂价格昂贵或者腐蚀性强的不足，产品具有良好的产品性、推广性和商品性，且生产时只需玉米秸秆、水、白云石粉、双氧水和硫酸亚铁，不添加任何辅料和添加剂，使产品绿色无污染，使用安全，融雪后的产品能够作为有机肥被植物吸收。
本发明采用的主要原料玉米秸秆，属于典型的农林剩余物，大量焚烧已经导致了严重的环境污染问题，本发明可以将玉米秸秆转化为环保型融雪剂，变废为宝，一举两得，在玉米种植区可以广泛推广。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步的说明：
一种利用玉米秸秆制备环保型有机钙镁盐融雪剂的方法，将玉米秸秆除杂、洗净、晾干、磨成粉，1:8加入水混合搅拌均匀得到浆料，浆料进入反应釜高温水解得到的水相经过氧化后得到PH为1-2的酸性溶液、过滤后向水相中加入过量白云石粉反应一个小时，过滤掉剩余的白云石粉得到有机钙镁盐溶液，经过烘干去除液相，得到可溶性有机钙镁盐类融雪剂。
具体包括以下步骤：
步骤一、备料，将玉米秸秆去除杂质，切割成5cm长的段，用水洗净，将洗净的玉米秸秆晾干备用；
步骤二、磨粉，将步骤一中准备好的玉米秸秆磨成200目以下的粉；
步骤三、配制浆料，称取步骤二中磨好的干粉，按照1:8加入去离子水，放入拌粉机里进行混合，搅拌均匀，得到浆料；
步骤四、装釜，将步骤三中制取的浆料放入反应釜中，将反应釜法兰拧紧，将反应釜两个排气孔打开，其中一个孔通入氮气，另一个孔排出空气；
步骤五、高温水解，排气结束，将两个排气孔关闭，设定温度为260℃，加热时间为30分钟，升温速率为2℃每分钟，将步骤三中浆料进行高温处理；
步骤六、出料，加热结束，将反应釜冷却到室温，排气后打开反应釜，取出高温处理后的浆料。
步骤七、将步骤六获得的高温处理后浆料抽滤，向滤液中按照体积比1:1:1 加入1mol/L硫酸亚铁和3mol/L的双氧水，获得PH值在1-2之间的液体；
步骤八、加入白云石粉，向滤液中加入过量的白云石粉，用磁力搅拌器按照每分钟800转搅拌，在35℃条件下反应一个小时；
步骤九、将步骤八中反应完毕的混合物抽滤，除去过量的白云石粉；
步骤十、将滤液在80℃条件下烘干8小时，待液体蒸干，得到黑紫色固体，即为可溶性钙镁盐类融雪剂。
本发明的加工方法特点是玉米秸秆经历了三个过程，即高温水解、酸碱中和、生成钙镁盐。在整个生产过程中，玉米秸秆的内部结构发生了根本的变化。从化学结构上，玉米秸秆中的纤维素和半纤维素分子经历水解、降解、重组的过程，变成了有机酸、醛、酯和酚类化合物等；通过与白云石粉反应生成可溶性钙镁盐溶液，溶液经历了饱和、过饱和和晶体析出的过程。通过以上系列质构变化实现了融雪剂制备的目的，即通过高温水解实现了玉米秸秆高温解聚的目的；通过酸碱中和实现了生成可溶性有机钙盐镁的目的；通过烘干实现了产品定型的目的。
Claims (3)
1.一种利用玉米秸秆制备环保型有机钙镁盐融雪剂的方法，其特征是：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、取除杂后的玉米秸秆切段，清洗晾干后磨成粒径小于200目的干粉备用；
步骤二、取步骤一获得的干粉，按照1:8加入去离子水混合，获得浆料；
步骤三、将步骤二获得的浆料放入反应釜中，关闭反应釜法兰，打开反应釜两个排气孔，其中一个排气孔通入氮气，另一个排气孔排出空气；排气结束后，关闭两个排气孔，设定反应温度为260℃，加热30分钟，每分钟升温2℃，进行高温水解后，将反应釜冷却并排气，获得高温处理后浆料；
步骤四、将步骤三获得的高温处理后浆料抽滤，向滤液中按照体积比1:1:1加入1mol/L硫酸亚铁和3mol/L的双氧水，获得PH值在1～2之间的液体；
步骤五、向步骤四获得的液体内加入过量白云石粉，采用磁力搅拌器按照每分钟800转搅拌，在35℃条件下反应一个小时；
步骤六、将步骤五反应完毕的混合物抽滤，去除过量白云石粉；将滤液的液体蒸干，得到固体可溶性钙镁盐类融雪剂。
2.根据权利要求1所述的一种利用玉米秸秆制备环保型有机钙镁盐融雪剂的方法，其特征是：所述步骤一中玉米秸秆切段的长度为5cm。
3.根据权利要求1所述的一种利用玉米秸秆制备环保型有机钙镁盐融雪剂的方法，其特征是：所述步骤二中干粉与去离子水在拌粉机内进行混合，获得搅拌均匀的浆料。
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