CN1616584A

CN1616584A - 冰雪速融剂

Info

Publication number: CN1616584A
Application number: CN 200410050587
Authority: CN
Inventors: 杨毅男
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2005-05-18

Abstract

冰雪速融剂属于化学范畴，为复合盐技术领域。本发明的特征是：它是由水和氯化钙、氯化镁、硝酸钙、硝酸钠、尿素、钼酸钠、三磷酸钠、四硼酸钠、苯甲酸钠、偏硅酸钠、亚硝酸钠、水质稳定剂——PTX－CS等化工原料，按其各自属性，经优化组合，复配精制而成。其融冰除雪速度快，环保性能好，可在低温－33℃以上温度时广泛使用。本发明具有能有效地降低对金属和水泥混凝土的腐蚀、清洁路面和促进植物生长等多项功能。并能有效地解决北方地区城乡道路、高速公路、轨道交通、机场、广场、庭院和桥梁等场所的融冰除雪问题；对保障城市交通顺畅，减少交通事故，保证人身及车辆安全效果明显；特别是对清除附着在轨道交通的站点和钢轨、铁轨上的薄冰效果尤为显著。

Description

冰雪速融剂

冰雪速融剂融冰除雪效果显著，适用范围广泛，制备方法简便，并具备新颖性、创造性和实用性的特点，同时符合环保要求，现将具体内容说明如下：

一、技术领域：属于化学范畴，为复合盐技术领域

二、背景技术

1、对发明“冰雪速融剂”的理解

冰雪速融剂与目前所使用的融雪剂，无论是固态还是液态，都是为了降低水的冰点作用。其化雪机理属于化学范畴，为复合盐技术领域。其利用融雪剂的吸水性及融雪剂融化时大量放热，使雪中的结构晶格错位，导致冰雪融化；冰雪融化时吸热，使周围温度下降，这时，溶液的蒸气压小于冰雪的蒸气压，为了达到新的平衡，促使冰雪不断融化而形成溶液，从而降低水的凝固点。在低温条件下，上述周而复始的复杂运动平衡过程就是融冰除雪剂的融冰化雪共有的必要技术特征。

冰雪速融剂，在研制的过程中，不但注重其融冰除雪的使用范围和效果，而且重点解决国内目前所使用的融雪剂，对金属和水泥混凝土的腐蚀以及危害植物生长等问题。本发明能有效地降低对金属和水泥混凝土的腐蚀，促进花、草、树木等植物的生长，保护生态环境，具有较高的使用价值；其适用范围广泛且技术方案简便易行。

2、本发明所选用的化工原料

冰雪速融剂所选用的主要原料有：水(H₂O)和氯化钙(CaCl₂)、氯化镁(MgCl₂)、硝酸钙[Ca(NO₃)₂]、硝酸钠(NaNO₃)、尿素(NH₂-CO-NH₂)及缓蚀剂有：钼酸钠(Na₂MoO₄)、三磷酸钠(Na₂P₃O₁₀)、四硼酸钠(Na₂B₄O₇)、苯甲酸钠(C₇H₅NaO₂)、偏硅酸钠(Na₂SiO₃)、亚硝酸钠(NaNO₂)、水质稳定剂——PIX-CS等。这些化工原料经过优化组合，理论研究，以及大量的实验室和应用试验之后，其得出的结论是：冰雪速融剂具有低共溶点的属性，适合于-33℃以上的低温状态下使用，融冰除雪效果显著，可根据不同地区、不同温度、不同的地理环境和不同的应用对象，采用不同的配方组合，其覆盖面较为广泛，适合于黄河以北所有城市使用。

3、本发明能有效地降低对金属和水泥混凝土的腐蚀

众所周知，卤盐中含有大量的Cl^-离子和少量的杂质SO₄ ^2-离子，而且这些离子对金属和水泥混凝土的腐蚀会随着浓度的增加而增大，因此，在选材上，首先选用含SO₄ ^2-离子极低，并对金属腐蚀极其微弱的硝酸盐类作为主要材料。鉴于在-40℃的低温条件下，我们在研制过程中又采用了其低共溶点在-55℃的Cacl₂及-33℃的Mgcl₂，同时加入较理想的复合配方的缓蚀剂，使其优势互补，通过复合型配方，在实际应用中，有效地降低了对金属和水泥混凝土的腐蚀。

4、本发明能促进植物生长，保护生态环境

由于卤盐类融雪剂的长期大量使用，将会造成土壤板结，含盐量增加，导致树木的病态生长和甚至死亡。植物对氯化物的控制指标是：当土壤的含盐量与土壤的重量之比小于0.15％时，植物正常生长；当比值在0.15％-0.25％时，植物就轻度受害；在0.25％-0.4％时为重度受害；在0.4％-0.6％时为深度受害；大于0.6％时，植物将死亡。

综上所述，我们选用了丰富的氮肥、镁肥和贵重肥料硝酸钙、硝酸钠等，作为融冰除雪剂的原材料，其目的就在于改良土壤的成份，稳定土壤结构，促进花、草、树木等植物的生长，特别是对大中城市由于“酸雨”作用所形成的酸性土壤尤为有利，对生态环境的保护起到了一定的积极作用。

5、本发明适用范围广泛且融冰除雪效果显著

冰雪速融剂为0.1mm～10mm不规则、多边形的固体颗粒状，也可为液体。它主要用于：

各种道路、桥梁、庭院、广场、机场及轨道交通的轨道等场所的融冰除雪，适合于大规模机械化抛撒或喷洒作业。从理论和实践的结果表明：本发明融冰除雪效果非常显著，且环保性能好。

三、发明内容

1、发明“冰雪速融剂”的目的

为解决国内目前所使用的融雪剂，融雪速度慢，不适合在较低温度下使用，对轨道交通的融冰除雪无能为力的现状，并解决其对金属和水泥混凝土的腐蚀以及危害植物和绿地生长等问题，保护生态环境，提高融冰除雪的速度，使其适合于在低温状态(-33℃)以上温度时使用；及时疏通雪后道路，减少由于坚冰积雪造成的路滑所引发的行人摔伤及各类交通事故的发生，保障各种车辆的正常行驶；减少大量的除运雪劳动，并能节约大量的人力、物力和财力，创造良好的社会效益和环境效益；维护市容环境整洁，为市民营造舒适的生活和工作环境，树立城市的整体形象。本发明提供一种冰雪速融剂。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案

(1)本发明冰雪速融剂由水(H₂O)和氯化钙(CaCl₂)、氯化镁(MgCl₂)、硝酸钙[Ca(NO₃)₂]、硝酸钠(NaNO₃)、尿素(NH₂-CO-NH₂)等化工原料中的氯化钙与尿素；氯化镁与尿素；氯化钙与氯化镁与尿素；氯化钙与硝酸钙；氯化镁与硝酸钙；氯化钙与氯化镁与硝酸钙；氯化钙与硝酸钠；氯化镁与硝酸钠；氯化钙与氯化镁与硝酸钠；硝酸钙与硝酸钠；硝酸钙中的任何一种技术配方中加入按重量份组分的0.1～25的钼酸钠(Na₂MoO₄)、三磷酸钠(Na₂P₃O₁₀)、四硼酸钠(Na₂B₄O₇)、苯甲酸钠(C₇H₅NaO₂)、偏硅酸钠(Na₂SiO₃)、亚硝酸钠(NaNO₂)、水质稳定剂——PTX-CS等化工原料中的至少两种的复合配方作为缓蚀剂。其技术配方是，按重量份组分(用量/kg)：

水(H₂O)： 0-400

氯化钙(CaCl₂)： 0-98

氯化镁(MgCl₂)： 0-98

硝酸钙[Ca(NO₃)₂]： 0-98

硝酸钠(NaNO₃)： 0-98

尿素(NH₂-CO-NH₂)： 0-30

钼酸钠(Na₂MoO₄)： 0-6

三磷酸钠(Na₂P₃O₁₀)： 0-6

四硼酸钠：(Na₂B₄O₇) 0-6

苯甲酸钠(C₇H₅NaO₂)： 0-6

偏硅酸钠(Na₂SiO₃)： 0-10

亚硝酸钠(NaNO₂)： 0-10

水质稳定剂——PTX-CS： 0-1

(2)本发明冰雪速融剂为0.1mm～10mm的多边形固体颗粒状和液体。当冰雪速融剂为液体时，以水为溶剂，以固体冰雪速融剂为溶质，配制成其浓度为1％至饱和溶液，再按其重量份组分添加0.06的水质稳定剂——PTX-CS，经充分搅拌后，用≥120目的铜筛渗滤出残留物后制备而成。

(3)本发明冰雪速融剂无论是固体还是液体，均适用于北方地区城乡各种道路、高速公路、轨道交通、机场、广场、庭院和桥梁等场所的融冰除雪；本发明适合于大规模机械化抛撒或喷洒作业，并且撒(洒)布均匀。

3.、冰雪速融剂与背景技术相比的有益效果：

(1)本发明环保性能好，与目前所使用的融雪剂相比：其对金属和水泥混凝土的腐蚀极其微小，能促进绿地和植物生长。因为冰雪速融剂所选用的化工原料，在融冰除雪的过程中能使黑色金属表面形成一层致密的氧化保护膜(Fe₃O₄)四氧化三铁，并对铝、铝合金、铜、铜合金具有明显的保护作用，而且冰雪融化后水中SO₄ ^2-低，因此能有效地降低对金属和水泥混凝土的腐蚀；同时，由于氯化钙、氯化镁、硝酸钙、硝酸钠、尿素及钼酸钠、三磷酸钠等化工原料能为植物提供较好的肥料和营养元素，参与植物体内许多重要物质的代谢过程，对植物的生长能够产生深刻的影响，因此本发明能促进绿地和植物生长，对生态环境的保护具有积极作用。

(2)本发明与目前所使用的融雪剂相比：其融冰除雪速度快、用量少、效果好，既有固体，又有液体，能在-33℃以上的低温状态下使用；其成本低，价格廉，原料供应充足且易于采购，生产工艺简便易行，适合于大规模机械化抛撒或喷洒作业，在城乡道路、高速公路、轨道交通、机场、广场、庭院和桥梁等方面能充分发挥其融冰除雪效能；特别是对清除附着在轨道交通的站点、钢轨和铁轨上的薄冰效果尤为显著。

四、具体实施方式

当本发明冰雪速融剂为0.1mm～10mm不规则多边形固体颗粒状时：

首先，按照冰雪速融剂的组合配方，按重量份组分，对所需的各种化工原料进行检验，经检验，确定为符合质量标准后，将各物料置放在粉碎机中进行粉碎、筛选，使其达到0.1mm～10mm固体颗粒状的质量标准；其次，再将其置放到搅拌机中进行充分搅拌使其均匀；再次，采集成品的冰雪速融剂样品进行测试检验；最后，将经测试检验合格的成品装袋、仓储备用，仓储时注意防潮。

当本发明冰雪速融剂为液体时：

根据配方所要求的浓度，以水为溶剂，以符合质量标准的固体冰雪速融剂为溶质。先将溶剂置放在搅拌器中，后添加溶质进行搅拌≥30分钟，而后将水质稳定剂——PTX-CS添加在溶液中，搅拌≥10分钟，静置≥30分钟后，用120目铜筛滤出残留物后，即进行分灌、封口、包装，制成液体的冰雪速融剂。

实施例：

在最高气温-26℃，最低气温-33℃，降雪量为1.6mm的自然条件下；外部环境为：市中心区，绿化状况好，路面被冰雪覆盖，机动车辆行驶密集时，其技术配方是：按重量份组分(100kg/用量)如下：

配方一：

氯化钙：80 尿素：20

钼酸钠：3 三磷酸钠：5

偏硅酸钠：6 四硼酸钠：3

配方二：

硝酸钙：60 氯化镁：30

钼酸钠：3 三磷酸钠：6

偏硅酸钠：6 四硼酸钠：2

将上述各物料按重量份组分，分批次置放到粉碎机中进行粉碎、筛选，使其达到0.1mm～10mm固体颗粒状的质量标准。而后，再将其置放到搅拌机中进行充分搅拌，将各物料搅拌均匀。最后，将符合质量标准的产品装入撒布车中，对实施地进行抛撒作业，或将符合质量标准的产品装袋、包装，仓储备用。

Claims

冰雪速融剂与目前所使用的融雪剂，无论是固态还是液态，都是为了降低水的冰点作用。其化雪机理属于化学范畴，为复合盐技术领域。其利用融雪剂的吸水性及融雪剂融化时大量放热，使雪中的结构晶格错位，导致冰雪融化；冰雪融化时吸热，使周围温度下降，这时，溶液的蒸气压小于冰雪的蒸气压，为了达到新的平衡，促使冰雪不断融化而形成溶液，从而降低水的凝固点。在低温条件下，上述周而复始的复杂运动平衡过程就是融冰除雪剂的融冰化雪共有的必要技术特征。

冰雪速融剂，在研制的过程中，不但注重其融冰除雪速度快，效果好，适合于-33℃以上低温状态下使用，而且重点解决国内目前所使用的融雪剂，对金属和水泥混凝土的腐蚀以及危害植物生长等问题。本发明能有效地降低对金属和水泥混凝土的腐蚀，促进花、草、树木等植物的生长，保护生态环境，具有较高的使用价值；其适用范围广泛且技术方案简便易行。
1、本发明冰雪速融剂其特征是：它是由水(H₂O)和氯化钙(CaCl₂)、氯化镁(MgCl₂)、硝酸钙[Ca(NO₃)₂]、硝酸钠(NaNO₃)、尿素(NH₂-CO-NH₂)等化工原料中的氯化钙与尿素；氯化镁与尿素；氯化钙与氯化镁与尿素；氯化钙与硝酸钙；氯化镁与硝酸钙；氯化钙与氯化镁与硝酸钙；氯化钙与硝酸钠；氯化镁与硝酸钠；氯化钙与氯化镁与硝酸钠；硝酸钙与硝酸钠；硝酸钙中的任何一种技术配方中加入按重量份组分的0.1～25的钼酸钠(Na₂MoO₄)、三磷酸钠(Na₂P₃O₁₀)、四硼酸钠(Na₂B₄O₇)、苯甲酸钠(C₇H₅NaO₂)、偏硅酸钠(Na₂SiO₃)、亚硝酸钠(NaNO₂)、水质稳定剂——PTX-CS等化工原料中的至少两种的复合配方作为缓蚀剂。其技术配方是，按重量份组分(用量/kg)：

水(H₂O)：             0-400

氯化钙(CaCl₂)：       0-98

氯化镁(MgCl₂)：       0-98

硝酸钙[Ca(NO₃)₂]：   0-98

硝酸钠(NaNO₃)：       0-98

尿素(NH₂-CO-NH₂)：   0-30

钼酸钠(Na₂MoO₄)：         0-6

三磷酸钠(Na₂P₃O₁₀)：     0-6

四硼酸钠：(Na₂B₄O₇)：    0-6

苯甲酸钠(C₇H₅NaO₂)：     0-6

偏硅酸钠(Na₂SiO₃)：       0-10

亚硝酸钠(NaNO₂)：           0-10

水质稳定剂——PTX-CS：       0-1
2、根据权利要求1所述的冰雪速融剂，其特征是：本发明冰雪速融剂为0.1mm～10mm的多边形固体颗粒状和液体。当冰雪速融剂为液体时，以水为溶剂，以固体冰雪速融剂为溶质，配制成其浓度为1％至饱和溶液，再按其重量份组分添加0.06的水质稳定剂——PTX-CS，经充分搅拌后，用≥120目的铜筛渗滤出残留物后制备而成。
3、根据权利要求2所述的冰雪速融剂，其特征是：本发明冰雪速融剂无论是固体还是液体，均适用于北方地区城乡各种道路、高速公路、轨道交通、机场、广场、庭院和桥梁等场所的融冰除雪；本发明适合于大规模机械化抛撒或喷洒作业，并且撒(洒)布均匀。