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1、(10)申请公布号 CN 103342988 A (43)申请公布日 2013.10.09 CN 103342988 A *CN103342988A* (21)申请号 201310278843.3 (22)申请日 2013.07.04 C09K 3/18(2006.01) (71)申请人 沈阳工业大学 地址 110870 辽宁省沈阳市经济技术开发区 沈辽西路 111 号 (72)发明人 金生吉 于贺 刘子心 张健 李忠良 (74)专利代理机构 沈阳智龙专利事务所 ( 普通 合伙 ) 21115 代理人 宋铁军 周楠 (54) 发明名称 一种环保型融雪剂及其制备方法 (57) 摘要 本发明涉及一。
2、种环保型融雪剂及其制备方 法, 属于融雪剂领域, 该环保型融雪剂以醋酸盐和 腐蚀性较低的氯盐为主要原料, 主要包括醋酸甲、 醋酸镁和醋酸钙, 配入一定比例的氯化钙和氯化 镁及少量的缓蚀剂制备而成。有效改善了常见无 机类融雪剂腐蚀性高的通病, 并降低了成本, 适于 推广应用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书7页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103342988 A CN 103342988 A *CN103342988A* 1/1 页 2 1. 一种环保型融雪剂, 。
3、其特征在于 : 由以下原料按重量计制备而成 : 醋酸钙镁盐 30-35%、 醋酸钾 15-18%、 氯化钙 15-20%、 氯化镁 20-25%、 氧化钙 5-8%、 缓蚀剂 2.5-3.5%。 2. 根据权利要求 1 所述的环保型融雪剂, 其特征在于 : 所述缓蚀剂组分按重量计如下 : 六偏磷酸钠 50%、 硅酸钠 25%、 磷酸二氢锌 10%、 硫脲 10% 和尿素 5%。 3. 一种如权利要求 1 所述环保型融雪剂的制备方法, 其特征在于 : 步骤如下 : (1) 、 按上述比例取各原料, 用球磨机研末成粉末 ; (2) 、 将醋酸钙镁盐、 醋酸钾、 氯化钙、 氯化镁、 氧化钙粉末混合后。
4、进行充分搅拌 ; (3) 、 加入 2.5-3.5% 的缓释剂后进行充分融合, 搅拌均匀后的混合物输送到造粒塔喷 洒器, 常压下经冷却至室温 20, 固化成粒状合成物, 并通过塔底刮料机用运输皮带送往储 存包装车间, 封装成成品。 权 利 要 求 书 CN 103342988 A 2 1/7 页 3 一种环保型融雪剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种环保型融雪剂及其制备方法, 特别是涉及该环保型融雪剂的制备 配方和制备工艺。 背景技术 0002 一直以来冬季冰雪给交通安全带来严重的隐患, 由于冰雪路面导致的交通事故造 成了巨大的经济损失和人员伤亡。目前除雪方式主要分为机械除雪和化。
5、学除雪两种方式。 其中, 机械除雪机动灵活、 速度快、 适用范围广, 但存在除净率差、 易损坏路面等不足 ; 化学 融雪剂的除雪方法可弥补机械除雪的不足, 是一种有效的融雪化冰手段, 它的使用不可替 代。融雪剂的融雪剂的类型和施用量一般根据不同地区结合本地区的气候特点、 降雪量综 合确定。 当前融雪剂包括氯盐类和非氯盐两大类别, 氯盐类融雪剂属于无机融雪剂, 对沥青 及水泥混凝土路面、 桥梁、 土壤、 路边树木、 绿化和自然环境造成一定程度的破坏, 对农田灌 溉水源水质和市政基础设施据造成严重影响, 这种影响日益被社会重视。非氯盐类融雪剂 包括醋酸盐类和尿素等有机融雪剂, 该类融雪剂的主要特点。
6、是价格昂贵, 融雪依赖气温、 日 光等自然因素制约多, 融雪反应时间长。当前国际上公认的环保型融雪剂仅限于醋酸盐类 产品, 该产品构成原料种类较少, 生产工艺简单、 环保的特点符合我国的经济发展政策, 但 由于成本等经济因素的制约, 一些发达国家也只能少量应用。 我国是发展中国家, 非氯盐型 融雪剂在短期内更不可能大量使用。 但环境保护日益受到重视, 特别是高等级公路、 大型桥 面, 特别是钢桥面等更需要环保型融雪剂。 发明内容 0003 发明目的 : 为了解决上述问题, 本发明提出了一种环保型融雪剂及其制备方法, 有效改善了常见 无机类融雪剂腐蚀性高的通病, 并降低了国际上 CMA 类有机融。
7、雪剂的成本。 0004 技术方案 : 本发明是通过以下技术方案来实现的 : 一种环保型融雪剂, 其特征在于 : 由以下原料按重量计制备而成 : 醋酸钙镁盐 30-35%、 醋酸钾 15-18%、 氯化钙 15-20%、 氯化镁 20-25%、 氧化钙 5-8%、 缓蚀剂 2.5-3.5%。 0005 所述缓蚀剂组分按重量计如下 : 六偏磷酸钠 50%、 硅酸钠 25%、 磷酸二氢锌 10%、 硫 脲 10% 和尿素 5%。 0006 一种如上所述环保型融雪剂的制备方法, 其特征在于 : 步骤如下 : (1) 、 按上述比例取各原料, 用球磨机研末成粉末 ; (2) 、 将醋酸钙镁盐、 醋酸钾、。
8、 氯化钙、 氯化镁、 氧化钙粉末混合后进行充分搅拌 ; (3) 、 加入 2.5-3.5% 的缓释剂后进行充分融合, 搅拌均匀后的混合物输送到造粒塔喷 洒器, 常压下经冷却至室温 20, 固化成粒状合成物, 并通过塔底刮料机用运输皮带送往储 存包装车间, 封装成成品。 说 明 书 CN 103342988 A 3 2/7 页 4 0007 优点及效果 : 与氯化钠相比, 本发明这种环保型融雪剂具有较好的水溶性, 且冰共熔点较低, 可生物 降解并具有很强的融雪能力, 可使积雪松动, 更易铲除, 而且对沿路植物的影响、 土壤及水 源的污染、 金属的腐蚀性、 化学品的毒性等方面很低, 符合国家环保标。
9、准。 0008 本发明在原材料的使用上不需要额外增加稀缺材料, 全部主料均由常见的盐类构 成, 降低了生产成本的同时, 也简化了生产工艺。 0009 按本发明配方和制作工艺生产的融雪剂融雪化冰性能好、 冰点低、 对市政基础设 施的金属和混凝土等材料的腐蚀性小、 对农田和绿化植被破坏性极低, 而且生产工艺简单 的优点, 适合产业化生产。 0010 附图说明 : 图 1 为本发明工艺流程图。 0011 具体实施方式 : 下面结合附图对本发明加做进一步的说明 : 本发明的工作原理如下 : 融雪剂融雪化冰的原理主要是利用融雪作用的物质降低水份的结冰温度, 在降雪过程 中融化新雪, 防止积雪结冰。由于除。
10、雪剂的冰点较低, 直接洒在路面的冰雪上, 可以使冰冻 的冰层积雪消冻成水。与氯化钠相比, 该环保型融雪剂具有较好的水溶性, 且冰共熔点较 低, 可生物降解并具有很强的融雪能力, 可使积雪松动, 更易铲除, 而且对沿路植物的影响、 土壤及水源的污染、 金属的腐蚀性、 化学品的毒性等方面很低, 符合国家环保标准。 0012 该产品在原材料的使用上不需要额外增加稀缺材料, 全部主料均由常见的盐类构 成, 降低了生产成本的同时, 也简化了生产工艺。 0013 环保型融雪剂以醋酸盐和腐蚀性较低的氯盐为主要原料, 主要包括醋酸甲、 醋酸 镁和醋酸钙, 配入一定比例的氯化钙和氯化镁及少量的缓蚀剂。生产时将各。
11、种原材料均充 分粉碎, 形成粉末, 按比例进行充分混合, 对并经过造粒工艺, 制成颗粒状或片状。 0014 按本发明配方和制作工艺生产的融雪剂融雪化冰性能好、 冰点低、 对市政基础设 施的金属和混凝土等材料的腐蚀性小、 对农田和绿化植被破坏性极低, 而且生产工艺简单 的优点, 适合产业化生产。 0015 1主要原材料及质量要求 醋酸钙镁盐 : 醋酸钙和醋酸镁的混合物, 分子式为 Calcium Magnesium Acetate, CMA) ; 醋酸钾 : 为无色结晶或白色结晶性粉末, 分子式CH4ON2。 无臭, 味咸、 凉 ; 微有引湿性, 易 溶于水。 0016 氯化钙 : 为白色粉状、。
12、 粒状、 片状、 块状物, 化学式为 CaCl2, 密度 2.15g/cm3, 熔点 782, 沸点1600。 氯化钙在水中的溶解能形成含1、 2、 4、 6个结晶水的水合物, CaCl2H2O、 CaCl22H2O、 CaCl24H2O、 CaCl26H2O。 0017 氯化镁 : 是 MgCl26H2O 和 MgCl24H2O 的混合体, 晶体氯化镁中主要是 MgCl26H2O。 产品有块状、 片状、 粒状和粉状, 含 MgCl2约 4550%。 0018 缓蚀剂 : 缓蚀剂主要成分包括六偏磷酸钠、 硅酸钠、 磷酸二氢锌、 尿素。 0019 六偏磷酸钠, 分子式 : (NaPO3)6。 由。
13、纯碱或烧碱溶液与磷酸进行中和反应, 完成后继 说 明 书 CN 103342988 A 4 3/7 页 5 续加热到 250, 生成偏磷酸钠, 再加热至 620熔融并聚合成本晶, 经骤冷制片 ( 压粒 ) 制 得。 0020 硅酸钠, 分子式 : Na2SiO39H2O。生产分为干法和湿法两种生产方式, 干法生产是 将石英砂和纯碱按一定比例混合后在反射炉中加热到 1400左右, 生成熔融状硅酸钠 ; 湿 法生产以石英岩粉和烧碱为原料, 在高压蒸锅内, 0.6-1.0Mpa 蒸汽下反应, 直接生成硅酸钠 液态 (及液体水玻璃) 。 0021 磷酸二氢锌 : 分子式: Zn(H2PO4)2 2H2。
14、O。 制备方法 : 磷酸与氧化锌在100120 进行反应, 经浓缩, 冷却结晶, 固液分离而制得。 0022 尿素 : 分子式为 CO(NH2)2, 合成主要反应方程式为 2NH3(液) +CO2(气) =NH4COONH2 (液) , NH4COONH2=CO(NH2) 2(液) +H2O 。 0023 2融雪剂合成配方 融雪剂的各个主料成分及其配比见表 1, 其中缓蚀剂的化学成分及各组分比例见表 2。 0024 表 1 主要化学成分及各组分比例 化学成分CMACH4ON2MgCl2CaCl2CaO缓蚀剂 比例 %30-35%15-18%15-20%20-25%5-8%2.5-3.5% 表 。
15、2 缓蚀剂化学成分及各组分比例 化学成分六偏磷酸钠硅酸钠 磷酸二氢锌硫脲 尿素 比例 %50%25%10%10%5% 缓蚀剂在融雪剂中的比例仅为 2.5-3.5%, 但是对钢桥面起到了十分关键的延缓腐蚀作 用。其缓蚀作用原理是缓蚀剂能与金属的离子发生化学反应, 在金属表面生成具有保护作 用的、 不溶的化合物氧化膜层, 将金属与介质机械隔开, 阻止腐蚀过程, 起到缓蚀作用。 0025 3. 制备工艺 制备工艺是确保产品质量的关键, 本环保型融雪剂生产的一般工艺过程如图 1 所示。 将各种成分分别研成粉末进行充分搅拌, 加入缓蚀剂后进行充分搅拌均匀后, 混合后用泵 输送到造粒塔喷洒器, 经冷却固化。
16、成粒状合成物, 并通过塔底刮料机用运输皮带送往储存 包装车间。 0026 融雪剂的技术性能应符合表 3 的要求。 0027 表 3 融雪剂性能要求 说 明 书 CN 103342988 A 5 4/7 页 6 表 4 本发明的环保型融雪剂性能与工业盐的对比 说 明 书 CN 103342988 A 6 5/7 页 7 0028 下面结合具体实施例对本发明加做进一步的说明 : 本发明所述的环保型融雪剂以醋酸盐和腐蚀性较低的氯盐为主要原料, 主要包括醋酸 甲、 醋酸镁和醋酸钙, 配入一定比例的氯化钙和氯化镁及少量的缓蚀剂。 0029 本发明所述的环保型融雪剂, 由以下原料按重量计制备而成 : 醋酸。
17、钙镁盐 30-35%、 醋酸钾 15-18%、 氯化钙 15-20%、 氯化镁 20-25%、 氧化钙 5-8%、 缓蚀剂 2.5-3.5%。 0030 所述缓蚀剂组分按重量计如下 : 六偏磷酸钠 50%、 硅酸钠 25%、 磷酸二氢锌 10%、 硫 脲 10% 和尿素 5%。 0031 一种如上所述环保型融雪剂的制备方法, 其特征在于 : 步骤如下 : (1) 、 按上述比例取各原料, 用球磨机研末成粉末 ; (2) 、 将醋酸钙镁盐、 醋酸钾、 氯化钙、 氯化镁、 氧化钙粉末混合后进行充分搅拌 ; (3) 、 加入 2.5-3.5% 的缓释剂后进行充分融合, 搅拌均匀后的混合物输送到造粒塔。
18、喷 洒器, 常压下经冷却至室温 20, 固化成粒状合成物, 并通过塔底刮料机用运输皮带送往储 存包装车间, 封装成成品。 0032 实施例 1 一种环保型融雪剂, 由以下原料按重量计制备而成 : 醋酸钙镁盐 30%、 醋酸钾 15%、 氯化 钙 20%、 氯化镁 25%、 氧化钙 6.5%、 缓蚀剂 3.5%。 0033 所述缓蚀剂组分按重量计如下 : 六偏磷酸钠 50%、 硅酸钠 25%、 磷酸二氢锌 10%、 硫 说 明 书 CN 103342988 A 7 6/7 页 8 脲 10% 和尿素 5%。 0034 上述环保型融雪剂的制备方法, 步骤如下 : (1) 、 按上述比例取各原料, 。
19、醋酸钙镁盐 30%、 醋酸钾 15%、 氯化钙 20%、 氯化镁 25%、 氧化 钙 6.5%、 缓蚀剂 3.5%, 用球磨机研末成粉末 ; (2) 、 将醋酸钙镁盐、 醋酸钾、 氯化钙、 氯化镁、 氧化钙粉末混合后进行充分搅拌 ; (3) 、 加入 3.5% 的缓释剂后进行充分融合, 搅拌均匀后的混合物输送到造粒塔喷洒器, 常压下经冷却至室温 20, 固化成粒状合成物, 并通过塔底刮料机用运输皮带送往储存包 装车间, 封装成成品。 0035 实施例 2 一种环保型融雪剂, 由以下原料按重量计制备而成 : 醋酸钙镁盐 35%、 醋酸钾 15%、 氯化 钙 20%、 氯化镁 20%、 氧化钙 7。
20、.5%、 缓蚀剂 2.5%。 0036 所述缓蚀剂组分按重量计如下 : 六偏磷酸钠 50%、 硅酸钠 25%、 磷酸二氢锌 10%、 硫 脲 10% 和尿素 5%。 0037 上述环保型融雪剂的制备方法, 步骤如下 : (1) 、 按上述比例取各原料, 醋酸钙镁盐 35%、 醋酸钾 15%、 氯化钙 20%、 氯化镁 20%、 氧化 钙 7.5%、 缓蚀剂 2.5%, 用球磨机研末成粉末 ; (2) 、 将醋酸钙镁盐、 醋酸钾、 氯化钙、 氯化镁、 氧化钙粉末混合后进行充分搅拌 ; (3) 、 加入 2.5% 的缓释剂后进行充分融合, 搅拌均匀后的混合物输送到造粒塔喷洒器, 常压下经冷却至室温。
21、 20, 固化成粒状合成物, 并通过塔底刮料机用运输皮带送往储存包 装车间, 封装成成品。 0038 实施例 3 一种环保型融雪剂, 由以下原料按重量计制备而成 : 醋酸钙镁盐 32%、 醋酸钾 18%、 氯化 钙 15%、 氯化镁 24%、 氧化钙 8%、 缓蚀剂 3%。 0039 所述缓蚀剂组分按重量计如下 : 六偏磷酸钠 50%、 硅酸钠 25%、 磷酸二氢锌 10%、 硫 脲 10% 和尿素 5%。 0040 上述环保型融雪剂的制备方法, 步骤如下 : (1) 、 按上述比例取各原料, 醋酸钙镁盐 32%、 醋酸钾 18%、 氯化钙 15%、 氯化镁 24%、 氧化 钙 8%、 缓蚀剂。
22、 3%, 用球磨机研末成粉末 ; (2) 、 将醋酸钙镁盐、 醋酸钾、 氯化钙、 氯化镁、 氧化钙粉末混合后进行充分搅拌 ; (3) 、 加入 3% 的缓释剂后进行充分融合, 搅拌均匀后的混合物输送到造粒塔喷洒器, 常 压下经冷却至室温 20, 固化成粒状合成物, 并通过塔底刮料机用运输皮带送往储存包装 车间, 封装成成品。 0041 实施例 4 一种环保型融雪剂, 由以下原料按重量计制备而成 : 醋酸钙镁盐 35%、 醋酸钾 17%、 氯化 钙 18%、 氯化镁 22%、 氧化钙 5%、 缓蚀剂 3%。 0042 所述缓蚀剂组分按重量计如下 : 六偏磷酸钠 50%、 硅酸钠 25%、 磷酸二。
23、氢锌 10%、 硫 脲 10% 和尿素 5%。 0043 上述环保型融雪剂的制备方法, 步骤如下 : (1) 、 按上述比例取各原料, 醋酸钙镁盐 35%、 醋酸钾 17%、 氯化钙 18%、 氯化镁 22%、 氧化 说 明 书 CN 103342988 A 8 7/7 页 9 钙 5%、 缓蚀剂 3%, 用球磨机研末成粉末 ; (2) 、 将醋酸钙镁盐、 醋酸钾、 氯化钙、 氯化镁、 氧化钙粉末混合后进行充分搅拌 ; (3) 、 加入 3% 的缓释剂后进行充分融合, 搅拌均匀后的混合物输送到造粒塔喷洒器, 常 压下经冷却至室温 20, 固化成粒状合成物, 并通过塔底刮料机用运输皮带送往储存包。
24、装 车间, 封装成成品。 0044 结论 : 本发明所述的融雪剂, 可用于钢桥面及对腐蚀性要求极高的场所, 具有融雪化冰效率 高、 冰共熔点低、 腐蚀性低、 可生物降解, 对桥面、 土壤、 路边树木、 绿化和自然环境基本无污 染、 对农田灌溉水源水质影响低的特点。 同时, 生产工艺简单, 便于大规模生产、 储存及撒布 等特点, 用于钢桥面使其耐久性得到了极大改善。 0045 本发明改善了常见无机类融雪剂腐蚀性高的通病, 并降低了国际上 CMA 类有机融 雪剂的成本, 具有广阔的应用前景。 说 明 书 CN 103342988 A 9 1/1 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 103342988 A 10 。