RU2302442C1 - Антигололедный состав и способ его получения - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к композиционному антигололедному составу (АГС), применяемому для удаления снежно-ледяных покровов с дорожных покрытий, и к способу его получения. АГС содержит хлориды магния и натрия 9,5-73,6%, сульфат натрия и/или магния 0,5-6,5%, ингибитор коррозии 0,01-0,55% и вода остальное до 100%. Способ получения АГС заключается в том, что включает смешение растворов хлорида магния и хлорида натрия с водным раствором сульфата натрия и/или магния, с возможным, но необязательным, последующим упариванием или сушкой полученного раствора до массовой доли влаги в пределах 19,4-27,8% и кристаллизацией или грануляцией продукта. В качестве раствора хлорида и сульфата натрия преимущественно используется сульфатный рассол, получаемый в производстве каустика. АГС и способ его получения существенно расширяют сырьевую базу и характеризуются низкой производственной себестоимостью целевого продукта за счет простоты технологии и использования крупнотоннажных отходов и попутных продуктов различных химических производств, а также дешевых природных источников сырья. Указанный жидкий или твердый антигололедный состав обладает более мягким и щадящим воздействием на окружающую среду по сравнению с аналогами на основе хлоридов кальция и натрия и относительно низкой температурой замерзания. Кроме того, легко варьируя состав АГС и массовую долю влаги в нем, можно получать растворы, готовые к применению при определенных температурах окружающей среды. 2 н. и 9 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к жидкому или твердому композиционному антигололедному составу, включающему соли щелочных и щелочно-земельных металлов и ингибитор коррозии, а также к способу его получения. Предлагаемый противогололедный состав может применяться в качестве эффективного жидкого или твердого средства для предотвращения скользкости тротуаров, дорожных и аэродромных покрытий, а также для растапливания и удаления снега и льда с дорожных покрытий.

Из уровня техники известен твердый противогололедный препарат, включающий хлориды натрия, калия и магния и содержащий магний и/или оксид магния, при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлорид калия - 52,5-73,5; хлорид натрия - 10,5-14,7; хлорид магния 7,0-9,8; оксид магния или металлический магний 1,0-4,0; вода и инертные примеси - остальное [авт. свидетельство СССР №1560540, МПК⁵ С09К 3/18, опубл. 30.04.1990].

Недостатками этого состава являются необходимость использования твердых (сухих) и относительно дефицитных и дорогостоящих исходных компонентов, таких как хлориды калия и магния, оксид магния и/или металлический магний, и соответственно высокая стоимость получаемого противогололедного средства. Кроме того, реализация способа предполагает использование высокоэффективного и дорогостоящего смесительного оборудования для достижения необходимой однородности композиций.

Предложен способ получения препарата на основе хлорида кальция и хлорида натрия для зимнего содержания дорог с массовым соотношением в нем CaCl₂:NaCl, равным 1:(1-20), путем смешения солей, причем смесь солей применяют в виде суспензии хлорида натрия, содержащей в жидкой фазе 30-70% хлорида кальция и выделяют твердую фазу из суспензии известными способами [авт. свидетельство СССР №268393, МПК С01D, C01F, опубл. 10.04.1970]. Преимущественно в качестве водной суспензии хлорида натрия используют предварительно упаренную дистиллерную жидкость содового производства.

Недостатком данного способа является получение противогололедного препарата с высокой коррозионной активностью по отношению к стали и с высоким угнетающим действием на растительность.

Из уровня техники известен также жидкий препарат для зимней уборки городских и автомобильных дорог, содержащий в качестве хлорида металла хлорид магния и в качестве фосфатной добавки суперфосфат или динатрийфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хлористый магний	20-40
суперфосфат или динатрийфосфат	0,6-2,8
вода	остальное

[авт. свидетельство СССР №1249057, МПК⁴ С09К 3/18, опубл. 07.08.1986].

Недостатками предложенного АГС являются относительно низкая плавящая способность препарата и его неоднородность вследствие образования и выпадения осадка гидрофосфата магния при использовании в качестве фосфатной добавки динатрийфосфата в количестве более 0,6 мас.%.

Известна антигололедная композиция, включающая антигололедный компонент, ингибитор коррозии и раствор протеина, имеющий значение рН в пределах 5-7, причем антигололедный компонент выбирают из группы, включающей хлориды щелочных или щелочно-земельных металлов, сульфаты, фосфаты, нитраты металлов, амиды, спирты, гликоли и т.п. [патент США №6861009, МПК⁷ С09К 3/18, опубл. 01.03.2005]. Согласно различным вариантам указанной композиции антигололедный компонент составляет от 20 до 30% массы целевой композиции и может быть хлоридом магния. Ингибитор коррозии используют в количестве 0,05-0,5% от массы композиции. Данный состав может также дополнительно включать сложный углевод в количестве от 5 до 20% от массы композиции.

Недостатком данного антигололедного состава (АГС) является необходимость использования подходящего раствора протеина, например частично расщепленного протеина и имеющего значение рН в узком диапазоне 5-7, что ограничивает сырьевую базу для получения АГС.

Предложены усовершенствованные гранулы для растапливания снега и льда и способ их получения [патент РФ №2233306, МПК⁷ С09К 3/18, C01D 3/22, опубл. 27.07.2004]. Предложенные гранулы представляют собой спрессованную смесь щелочных и/или щелочно-земельных металлов, которая включает первую соль щелочного или щелочно-земельного металла, взятую в количестве от 15 до 45% в расчете на общую массу смеси, и вторую соль щелочного или щелочно-земельного металла, взятую в количестве от 55 до 85% в расчете на общую сухую массу смеси, причем спрессованная смесь приготовлена посредством смешения первой и второй солей, где вторая соль представляет собой насыщенный солевой раствор, и прессования смеси. Первой солью щелочного или щелочно-земельного металла является галогенидная соль, выбранная из группы из хлорида кальция и хлорида магния, а второй солью щелочного или щелочно-земельного металла является галогенидная соль, выбранная из группы из хлорида калия и хлорида натрия.

Недостатками данной композиции являются: необходимость использования сухих и/или увлажненных солей щелочного и щелочно-земельного металла, преимущественно хлорида натрия и хлорида кальция; ее относительно высокая коррозионная активность по отношению к стали, а также высокая фитотоксичность смеси и ее рабочих растворов вследствие значительного содержания в композиции хлоридов натрия и кальция.

Известен способ получения антигололедного реагента для обработки дорожных и аэродромных покрытий, включающий последовательное смешение водного раствора хлорида кальция с раствором хлорида магния и низкозамерзающим гликолевым компонентом при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлорид кальция 10,6-22,0; хлорид магния 5,3-12,0; низкозамерзающий гликолевый компонент 4,0-30,0; вода остальное [патент РФ №2211235, МПК⁷ С09К 3/18, опубл. 27.08.2003].

Недостатками данного способа являются использование относительно дорогих исходных компонентов - хлорида кальция кальцинированного (по ГОСТ 450), раствора магния хлористого технического или магния хлористого кристаллического и низкозамерзающего гликолевого компонента (НТК), высокая массовая доля гликолевого компонента в составе и относительно высокая себестоимость получаемого композиционного АГС.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является препарат для удаления снежноледяных покровов и предотвращения пылеобразования на дорогах на основе хлоридов щелочных и щелочно-земельных металлов, содержащий фосфатную ингибирующую добавку (ингибитор коррозии), в качестве которой используют дигидроортофосфаты щелочно-земельных металлов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хлориды щелочных и щелочно-земельных металлов 20-98

дигидроортофосфаты щелочно-земельных металлов 0,1-12

вода и инертные примеси (CaSO₄, SrSO₄) остальное

[авт. свидетельство СССР №482488, МПК² С09К 3/18, опубл. 25.09.1976].

Обычно в состав данного препарата входят хлориды кальция и натрия, а в качестве ингибитора коррозии - дигидроортофосфат кальция. Например, согласно одному из приведенных вариантов жидкий состав включает 18,9 мас.% хлорида кальция, 1,4 мас.% хлорида натрия, 1,4 мас.% дигидроортофосфата кальция и 78,2 мас.% воды. По другому из приведенных примеров твердый состав включает (мас.%): хлорид магния 60,2, дигидрофосфаты кальция и магния 11,6, прочие примеси и кристаллизационную воду 28,2. Получение указанного АГС заключается в последовательном смешении твердых исходных компонентов и, возможно, воды.

Недостатками данного препарата являются относительно высокое содержание в нем дигидроортофосфатов кальция и/или магния в качестве ингибитора коррозии (до 12%), что обусловливает довольно низкие значения рН жидкого состава или рабочих растворов - ниже 5, а также необходимость использования для получения жидких и твердых составов предварительно полученных кристаллических хлоридов натрия, кальция или магния, что обусловливает относительно высокую производственную себестоимость указанного АГС.

Задачей предлагаемого изобретения является создание экономичного и доступного жидкого или твердого антигололедного состава и способа его получения с использованием дешевых сырьевых источников и, в первую очередь, крупнотоннажных отходов или полупродуктов химических производств.

Это достигается тем, что антигололедный состав, включающий хлорид щелочного и хлорид щелочно-земельного металлов, ингибитор коррозии и воду, содержит в качестве хлорида щелочного металла хлорид натрия, в качестве хлорида щелочно-земельного металла хлорид магния и дополнительно содержит сульфат натрия и/или сульфат магния при следующем массовом соотношении компонентов, мас.%:

хлориды магния и натрия	9,5-73,6
сульфат натрия и/или магния	0,5-6,5
ингибитор коррозии	0,01-0,55
вода	остальное до 100%

В предлагаемом антигололедном составе содержание хлорида магния преимущественно составляет не менее 50% от массы всех солей.

Преимущественно в качестве ингибитора коррозии в предлагаемом АГС используют соединение, выбранное из группы, включающей: мочевину, нитрит натрия, мононатриийфосфат, моноаммонийфосфат, дигидроортофосфат магния и/или кальция, буру, полибензиламмоний хлорид, полибензилпиридиний хлорид, хлориды или сульфаты полиэтиленполиаминов, хлорид или сульфат триэтаноламина, бензотриазол, толилтриазол, бензоат натрия, 2-аминобензоат натрия, капролактам, оксиэтилированные моноалкилфенолы и диалкилфенолы, натриевые соли этилендиаминтетрауксусной кислоты, натриевые соли алкилиденфосфоновых кислот, амиды фосфоновых кислот, или их смеси.

По одному из воплощений предлагаемый антигололедный состав представляет собой гранулы или кристаллический порошок или чешуйки, в которых массовая доля воды находится в пределах 19,4-27,8%.

Согласно другому воплощению антигололедный состав представляет собой однородный раствор, в котором сумма массовых долей хлорида натрия, хлорида магния, ингибитора коррозии, сульфата натрия и/или сульфата магния находится в пределах 10,01-30,50%.

Предлагается способ получения антигололедного состава смешением и, возможно, но необязательно, упариванием или сушкой водных растворов хлорида магния, хлорида натрия и ингибитора коррозии, отличающийся тем, что водные растворы хлорида магния, хлорида натрия и ингибитора коррозии смешивают с водным раствором сульфата натрия и/или сульфата магния при массовых соотношениях компонентов, обеспечивающих получение композиции следующего состава, мас.%:

хлориды магния и натрия	9,5-73,6
сульфат натрия и/или магния	0,5-6,5
ингибитор коррозии	0,01-0,55
вода	остальное до 100%

Согласно преимущественному воплощению предлагаемого способа в качестве исходных растворов хлорида натрия и сульфата натрия используют отход производства диафрагменного или ртутного каустика - сульфатный рассол, содержащий 24,0-26,3 мас.% хлорида натрия и 2,0-4,0 мас.% сульфата натрия, а смешение растворов осуществляют при температуре в пределах 10-40°С при массовых соотношениях компонентов, обеспечивающих получение композиции следующего состава, мас.%:

хлориды магния и натрия	9,5-73,6
сульфат натрия	0,5-6,5
ингибитор коррозии	0,01-0,55
вода	остальное до 100%

Согласно одному из вариантов предлагаемого способа получения АГС упаривание смеси водных растворов хлорида магния, хлорида натрия, ингибитора коррозии, сульфата натрия и/или сульфата магния осуществляют при температуре в пределах 115-250°С, преимущественно при 140-210°С, и атмосферном или пониженном давлении до получения плава с массовой долей влаги в пределах 19,4-27,8% с его последующей кристаллизацией или грануляцией, осуществляемых известными способами, и получением чешуек или гранул следующего состава, мас.%:

хлориды магния и натрия	68,6-73,6
сульфат натрия и/или магния	3,6-6,5
ингибитор коррозии	0,01-0,55
вода	остальное до 100%

По предлагаемому способу в качестве водных растворов хлорида магния обычно используют растворы с массовой долей хлорида магния в пределах 10-36%, преимущественно в пределах 30-35%.

По предлагаемому способу в качестве водных растворов с массовой долей хлорида магния в пределах 30-35% предпочтительно используют растворы, получаемые подземным выщелачиванием минерала бишофита.

По одному из воплощений предлагаемого способа смешение, и/или упаривание, и/или сушку растворов хлорида магния, хлорида натрия, ингибитора коррозии, сульфата натрия и/или сульфата магния осуществляют в непрерывном режиме.

Предлагаемый АГС может быть готовым к применению раствором, в котором сумма массовых долей хлорида натрия, хлорида магния, ингибитора коррозии, сульфата натрия и/или сульфата магния находится в пределах 10,01-30,50%, а может представлять собой чешуйки или гранулы с массовой долей влаги в пределах 19,4-27,8%. Это позволяет использовать различные по составу варианты предлагаемого АГС для определенных климатических поясов и регионов, а также в зависимости от конкретных метеорологических условий, то есть применять наиболее оптимальные и экономичные составы. Твердые составы предлагаемого АГС с массовой долей влаги не более 27,8% позволяют экономично транспортировать препарат к месту применения и готовить рабочие растворы заданной оптимальной концентрации. Снижение массовой доли влаги в предлагаемом кристаллическом АГС (менее 19,4%) технически и экономически нецелесообразно, так как приводит к увеличению энергозатрат и себестоимости продукта, а также к частичному гидролизу хлорида магния при упаривании или сушке растворов.

Предлагаемый способ получения жидкого и твердого АГС характеризуется простотой и экономичностью, поскольку осуществляется при обычных температурах 10-40°С и атмосферном давлении путем смешения исходных сырьевых компонентов в любой последовательности или одновременно в необходимых массовых соотношениях до получения однородного раствора с заданной массовой долей солей и ингибитора коррозии или с последующим упариванием или сушкой этого раствора для получения кристаллического препарата. Предлагаемый процесс получения АГС может быть реализован в периодическом или, более предпочтительно, в непрерывном режиме.

Введение в состав многокомпонентного АГС сульфата натрия и/или сульфата магния в количестве 0,5-6,5% от общей массы позволяет снизить температуры кристаллизации водных растворов хлоридов магния и натрия. Например, известно, что водный раствор, содержащий 12,1 мас.% MgCl₂ и 9,9 мас.% NaCl, имеет температуру кристаллизации минус 24°С, тогда как у предлагаемого АГС, содержащего 12,1 мас.% MgCl₂ и 9,9 мас.% NaCl и 1,2 мас.% Na₂SO₄, температура кристаллизации составляет минус 26°С. Кроме того, сульфат натрия не обладает такой выраженной фитотоксичностью, как хлорид натрия, а сульфат магния является эффективным удобрением для большинства растений.

Преимущественное содержание в предлагаемом композиционном АГС хлорида магния в количестве не менее 50% от массы всех солей металлов позволяет заметно снизить фитотоксичный эффект препарата по сравнению с составами на основе хлорида кальция и/или хлорида натрия, поскольку ионы магния являются необходимыми элементами для роста и развития растений и уменьшают негативное влияние хлорида натрия на растения. В то же время предлагаемый АГС может содержать хлорид магния в количестве менее 50% от массы всех солей металлов, однако температура кристаллизации растворов таких АГС несколько выше, чем у АГС, содержащих более 50 мас.% MgCl₂ (от суммы солей). Кроме того, водный раствор природного хлорида магния - бишофита, используемый по одному из воплощений предлагаемого способа, содержит различные биофильные примеси - микроэлементы, которые также оказывают благотворное влияние на рост и развитие растений.

Указанное массовое соотношение хлоридов, сульфатов и ингибитора коррозии является оптимальным, поскольку при других соотношениях компонентов получаются составы либо с более высокой температурой замерзания растворов, либо с более высокой коррозионной активностью. Увеличение массовой доли сульфата натрия и/или магния в предлагаемом АГС более 6,5% технически нецелесообразно, поскольку приводит к повышению температуры кристаллизации рабочих растворов АГС и некоторому снижению плавящей способности состава. Увеличение массовой доли ингибитора коррозии в составе АГС (более 0,55%) обусловливает удорожание целевого продукта, к тому же некоторые ингибиторы коррозии при более высоких концентрациях не совмещаются с водными растворами хлоридов натрия и магния, что не позволяет получить необходимую однородность и стабильность жидкой или твердой композиции.

Используемые сырьевые компоненты и особенно ингибиторы коррозии в указанном количестве определяют получение целевого АГС, имеющего значение рН водных растворов в пределах 5-9, что полностью соответствует существующим нормативным требованиям и обеспечивает необходимую безопасность состава при применении в городских условиях. В качестве ингибиторов коррозии в составе данного АГС могут быть использованы любые ингибиторы, совместимые с водными растворами хлоридов натрия и магния в указанных массовых концентрациях - от 0,01% до 0,55%. Однако более предпочтительно использование соединений, выбранных из группы, включающей: мочевину, нитрит натрия, мононатриийфосфат, моноаммоний фосфат, дигидроортофосфат кальция или магния, буру, полибензиламмоний хлорид, полибензилпиридиний хлорид, хлориды или сульфаты полиэтиленполиаминов, хлорид или сульфат триэтаноламина, бензотриазол, толилтриазол, бензоат натрия, 2-аминобензоат натрия, капролактам, оксиэтилированные моноалкилфенолы и диалкилфенолы, натриевые соли этилендиаминтетрауксусной кислоты, натриевые соли алкилиденфосфоновых кислот, амиды фосфоновых кислот, или их различные смеси.

По предлагаемому способу наиболее оптимально и экономично использование в качестве растворов хлорида натрия и сульфата натрия крупнотоннажного отхода производства диафрагменного или ртутного каустика, представляющего собой раствор с массовой долей хлорида натрия в пределах 24,0-26,3% и массовой долей сульфата натрия в пределах 2,0-4,0%.

В качестве водных растворов сульфата магния могут использоваться маточные растворы производства семиводного сульфата магния, содержащие сульфат магния и, возможно, содержащие сульфат натрия или магния.

Предлагаемый способ получения АГС, в принципе, позволяет использовать в качестве исходных любые водные растворы хлоридов натрия, магния и сульфатов натрия и/или магния независимо от природы их происхождения, но которые позволяют получать жидкий или твердый АГС с указанным массовым соотношением компонентов. Основным критерием при использовании всех типов упомянутых растворов является обязательное получение АГС указанного состава при реализации предлагаемого способа.

Ниже приведены примеры, демонстрирующие сущность и промышленную применимость предлагаемого АГС и способа его получения, но которые никоим образом не ограничивают объем притязаний, определенный настоящим описанием и формулой.

Пример 1.

Получение жидких АГС (типовая методика получения).

В эмалированный или нержавеющий реактор, снабженный перемешивающим устройством, помещают 172,0 кг сульфатного рассола - отхода производства диафрагменного каустика, который содержит 25,0 мас.% NaCl и 2,9 мас.% Na₂SO₄. При перемешивании и температуре в пределах 10-40°С прибавляют 160,0 кг раствора бишофита с массовой долей MgCl₂ 32,5%, 667,0 кг воды и 1,0 кг 10%-ного водного раствора ингибитора коррозии - мононатрийфосфата NaH₂PO₄. Смесь перемешивают при указанной температуре в течение 20-30 минут и при необходимости корректируют значение рН добавлением кислоты или щелочи так, чтобы значение рН находилось в пределах 5-9. Получают 1000 кг жидкого АГС следующего состава, мас.%:

хлорид магния	5,20
хлорид натрия	4,30
сульфат натрия	0,50
ингибитор коррозии (NaH2PO4)	0,01
вода	89,99

Полученный АГС имеет температуру кристаллизации минус 4°С, значение рН 7,5. Скорость коррозии стали Ст.3, определенная по ГОСТ 9.905-82, составляет 0,21 мг/см²·сут. Данный препарат может применяться при температурах окружающей среды не ниже минус 3°С.

Пример 2.

Получение АГС проводят аналогично описанному в примере 1, исходя из 333,3 кг сульфатного рассола, содержащего 25,65 мас.% NaCl, 3,0 мас.% Na₂SO₄, 348,3 кг раствора бишофита с массовой долей MgCl₂ 30,0%, 278,4 кг воды и 40,0 кг 5%-ного водного раствора ингибитора коррозии - дигидроортофосфата кальция Са(Н₂PO₄)₂. Смесь перемешивают в течение 15-20 минут при 20-25°С и получают 1000,0 кг АГС следующего состава, мас.%:

хлорид магния	10,45
хлорид натрия	8,55
сульфат натрия	1,00
Ca(H2PO4)2	0,20
вода	79,80

Температура кристаллизации полученного АГС составляет минус 12,5°С, значение рН 6,5. Скорость коррозии стали Ст.3, определенная по ГОСТ 9.905-82, составляет 0,065 мг/см²·сут. Данный состав может применяться при температурах окружающей среды не ниже минус 10°С.

Пример 3.

Получение АГС осуществляют аналогично описанному выше, исходя из 412,5 кг сульфатного рассола, содержащего 24,0 мас.% NaCl, 2,91 мас.% Na₂SO₄, 361,2 кг раствора бишофита с массовой долей MgCl₂ 33,5%, 206,3 кг воды и 20 кг 10%-ного водного раствора моноаммонийфосфата NH₄(Н₂PO₄). Смесь перемешивают в течение 30 минут и получают 1000 кг жидкого АГС следующего состава, мас.%:

хлорид магния	12,10
хлорид натрия	9,90
сульфат натрия	1,20
ингибитор коррозии NH4(H2PO4)	0,20
вода	76,60

Полученный АГС удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к противогололедным материалам (Утв. распоряжением Минтранса РФ от 16 июня 2003 г. №ОС-548-р). Температура кристаллизации полученного АГС составляет минус 26,1°С, значение рН 6,3. Скорость коррозии стали Ст.3, определенная по ГОСТ 9.905-82, составляет 0,05 мг/см²·сут.

Пример 4.

Получение твердого АГС (типовая методика).

В эмалированный или нержавеющий реактор, снабженный перемешивающим устройством, помещают 119,2 кг сульфатного рассола, содержащего 25,9 мас.% NaCl, 3,02% Na₂SO₄. При перемешивании и температуре в пределах 10-40°С прибавляют 115,74 кг раствора бишофита с массовой долей MgCl₂ 32,6% и 0,5 кг 10%-ного водного раствора ингибитора коррозии - нитрита натрия NaNO₂. Смесь перемешивают при указанной температуре в течение 20-30 минут и корректируют значение рН добавлением кислоты или щелочи так, чтобы значение рН находилось в пределах 5,0-8,0. Полученный раствор подвергают упариванию в выпарном аппарате при температуре в пределах 115-250°С, преимущественно при 140-190°С, и атмосферном давлении до получения плава с массовой долей влаги 27,75%. Полученный плав подвергают кристаллизации на кристаллизаторе вальцовом с формированием чешуек толщиной от 1-3 мм и длиной до 5 мм. Получают около 100 кг АГС следующего состава, мас.%:

хлорид магния	37,73
хлорид натрия	30,87
сульфат натрия	3,6
нитрит натрия	0,05
вода	27,75

Полученный АГС удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к твердым химическим противогололедным материалам (Утв. распоряжением Минтранса РФ от 16 июня 2003 г. №ОС-548-р). Плавящая способность полученного АГС составляет 2,96 г/г препарата при минус 12°С, значение рН 22%-ного водного раствора 7,9.

Пример 5.

Получение АГС осуществляют аналогично описанному в примере 4, исходя из 137,5 кг сульфатного рассола, содержащего 24,0 мас.% NaCl и 4,0 мас.% Na₂SO₄, 118,7 кг рассола бишофита с массовой долей хлорида магния 34,2%, и 5 кг 10%-ного водного раствора хлорида или сульфата триэтаноламина. Полученный раствор подвергают упариванию в ротационно-вакуумной сушилке при температуре в пределах 120-170°С и пониженном давлении до массовой доли влаги в плаве 20,4%. Полученный плав подвергают грануляции и охлаждению. Получают около 100 кг твердого АГС в виде гранул округлой формы, имеющих следующий состав, мас.%:

хлорид магния	40,6
хлорид натрия	33,0
сульфат натрия	5,5
хлорид или сульфат триэтаноламина	0,5
вода	20,4

Полученный АГС удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к твердым химическим противогололедным материалам (Утв. распоряжением Минтранса РФ от 16 июня 2003 г. №ОС-548-р). Плавящая способность полученного АГС составляет 3,03 г/г препарата при минус 12°С, значение рН 22%-ного водного раствора 6,8.

Пример 6.

Получение АГС осуществляют аналогично описанному в примере 4, исходя из 27,9 кг маточного раствора производства семиводного сульфата магния, содержащего 12,9 мас.% MgSO₄, 117,1 кг рассола бишофита с массовой долей хлорида магния 32,8%, 128,2 кг сырого хлоридно-натриевого рассола с массовой долей NaCl 25,9% и 1 кг 20%-ного водного раствора хлорида полибензиламмония или полибензилпиридиния. Полученный после смешения компонентов раствор упаривают в ротационно-вакуумной сушилке при температуре 150-170°С и пониженном давлении до массовой доли влаги в плаве 24,6%. Плав подвергают кристаллизации на кристаллизаторе вальцовом и получают около 100 кг твердого АГС в виде чешуек, имеющих следующий состав, мас.%:

хлорид магния	38,4
хлорид натрия	33,2
сульфат магния	3,6
хлорид полибензиламмония	0,2
вода	24,6

Полученный АГС удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к твердым химическим противогололедным материалам (Утв. распоряжением Минтранса РФ от 16 июня 2003 г. №ОС-548-р). Плавящая способность полученного АГС составляет 2,98 г/г препарата при минус 12°С, значение рН 22%-ного водного раствора 8,6.

Аналогично осуществляют получение жидких и твердых АГС, которые имеют массовое соотношение компонентов, указанное выше в описании, с использованием в качестве ингибитора коррозии следующих соединений: дигидроортофосфата магния, буры, хлоридов или сульфатов полиэтиленполиаминов, бензотриазола, толилтриазола, бензоата натрия, 2-аминобензоата натрия, капролактама, оксиэтилированных моно- и диалкилфенолов, мочевины, натриевых солей этилендиаминтетрауксусной кислоты, натриевых солей алкилиденфосфоновых кислот, амидов фосфоновых кислот или их различных смесей. Указанные ингибиторы коррозии используют в количестве 0,01-0,55% от массы получаемого АГС.

Проведенные сравнительные испытания показали, что предлагаемый АГС полностью удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к жидким и твердым противогололедным реагентам для обработки поверхности дорог, и является эффективным противогололедным материалом, обладающим меньшей коррозионной активностью по сравнению с другими аналогичными жидкими или твердыми составами, включающими хлорид натрия и такой хлорид щелочно-земельного металла, как хлорид кальция, при более низкой фитотоксичности предлагаемого АГС.

Таким образом, предлагаемый антигололедный состав и способ его получения характеризуются простотой и экономичностью, существенно расширяют сырьевую базу и обеспечивают получение целевого продукта с низкой производственной себестоимостью за счет использования крупнотоннажных отходов и попутных продуктов различных химических производств, а также дешевых природных сырьевых источников.

Claims (11)

1. Антигололедный состав, включающий хлорид щелочного и хлорид щелочно-земельного металлов, ингибитор коррозии и воду, отличающийся тем, что в качестве хлорида щелочного металла содержит хлорид натрия, в качестве хлорида щелочно-земельного металла содержит хлорид магния и дополнительно содержит сульфат натрия и/или сульфат магния при следующем массовом соотношении компонентов, мас.%:

Хлориды магния и натрия 9,5-73,6 Сульфат натрия и/или магния 0,5-6,5 Ингибитор коррозии 0,01-0,55 Вода остальное

2. Антигололедный состав по п.1, в котором содержание хлорида магния преимущественно составляет не менее 50% от массы всех солей.

3. Антигололедный состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве ингибитора коррозии используют соединение, выбранное из группы, включающей мочевину, нитрит натрия, мононатриийфосфат, моноаммонийфосфат, дигидроортофосфат магния и/или кальция, буру, полибензиламмоний хлорид, полибензилпиридиний хлорид, хлориды или сульфаты полиэтиленполиаминов, хлорид или сульфат триэтаноламина, бензотриазол, толилтриазол, бензоат натрия, 2-аминобензоат натрия, капролактам, оксиэтилированные моноалкилфенолы и диалкилфенолы, натриевые соли этилендиаминтетрауксусной кислоты, натриевые соли алкилиденфосфоновых кислот, амиды фосфоновых кислот, или их смеси.

4. Антигололедный состав по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что представляет собой гранулы, или кристаллический порошок, или чешуйки, в которых массовая доля воды находится в пределах 19,4-27,8%.

5. Антигололедный состав по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что представляет собой однородный раствор, в котором сумма массовых долей хлорида натрия, хлорида магния, ингибитора коррозии и сульфата натрия и/или сульфата магния находится в пределах 10,01-30,50%.

6. Способ получения антигололедного состава смешением и, возможно, но необязательно, упариванием или сушкой водных растворов хлорида магния, хлорида натрия и ингибитора коррозии, отличающийся тем, что водные растворы хлорида магния, хлорида натрия и ингибитора коррозии смешивают с водным раствором сульфата натрия и/или сульфата магния при массовых соотношениях компонентов, обеспечивающих получение композиции следующего состава, мас.%:

Хлориды магния и натрия 9,5-73,6 Сульфат натрия и/или магния 0,5-6,5 Ингибитор коррозии 0,01-0,55 Вода Остальное

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве исходных растворов хлорида натрия и сульфата натрия используют отход производства диафрагменного или ртутного каустика - сульфатный рассол, содержащий 24,0-26,3 мас.% хлорида натрия и 2,0-4,0 мас.% сульфата натрия, а смешение растворов осуществляют при температуре в пределах 10-40°С при массовых соотношениях компонентов, обеспечивающих получение композиции следующего состава, мас.%:

Хлориды магния и натрия 9,5-73,6 Сульфат натрия 0,5-6,5 Ингибитор коррозии 0,01-0,55 Вода остальное

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что упаривание водных растворов хлорида магния, хлорида натрия, ингибитора коррозии, сульфата натрия и/или магния осуществляют при температуре в пределах 115-250°С, преимущественно при 140-210°С, и при атмосферном или пониженном давлении до получения плава с массовой долей влаги в пределах 19,4-27,8% с его последующей кристаллизацией или грануляцией, осуществляемых известными способами, и получением чешуек или гранул следующего состава, мас.%:

Хлориды магния и натрия 68,6-73,6 Сульфат натрия и/или магния 3,6-6,5 Ингибитор коррозии 0,01-0,55 Вода Остальное

9. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве водных растворов хлорида магния используют растворы с массовой долей хлорида магния в пределах 10-36%, преимущественно в пределах 30-35%.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве водных растворов с массовой долей хлорида магния в пределах 30-35% используют растворы, получаемые подземным выщелачиванием минерала бишофита.

11. Способ по любому из пп.6-9, отличающийся тем, что смешение, и/или упаривание, и/или сушку растворов хлорида магния, хлорида натрия, ингибитора коррозии, сульфата натрия и/или магния осуществляют в непрерывном режиме.