一种植物基绿色型融雪剂材料及其制备方法与应用与流程

本发明涉及融雪剂，具体涉及一种植物基绿色型融雪剂材料及其制备方法与应用。

背景技术：

1、冬季除雪是保证道路畅通和安全的重要工作。目前融雪除冰措施主要有机械除雪、人工除雪和融雪剂除雪。机械除雪的除雪效率较低，容易对沥青路表面造成机械损伤。人工除雪费时费力，同时影响交通运输效率。因此，较常采用的是融雪剂除雪方式。融雪剂也称除冰盐，通过降低冰雪的凝固点进而达到融化冰雪的目的。融雪剂的种类主要有氯盐类、醋酸钙镁盐类(cma)及有机醇类等。氯盐类融雪剂融雪性能优秀，但是会对水泥混凝土构造物、钢筋、车辆等金属材料造成腐蚀，氯盐对周围土壤、水源及植被都会造成一定污染。有机醇类融雪剂效果与醇类含量有关，想达到的较好的融雪效果，乙二醇含量较高，造价较贵，同时高含量乙二醇有毒，对环境影响大，需要回收，且摩擦系数低。目前，非氯盐类环保型融雪剂备受关注，其环保性能较好，对道路、生态环境影响较小，但其价格非常昂贵，且生产工艺复杂，仅在机场跑道等区域使用。

2、目前最常用的融雪剂为氯盐类融雪剂，通过喷洒在沥青路面起到快速融冰雪的作用，融冰雪性能优秀，但是对路面的钢筋、桥梁结构件造成腐蚀。高纯度氯化钙和磷酸盐、碳酸盐相对普通氯化钠融雪剂危害要低，主要由于其中含有抗腐蚀剂，短期内腐蚀低，依然存在长期危害。在实现碳达峰碳中和目标背景下，道路工程领域对绿色环保、节能减排的提出更高要求，现在环保型融雪剂备受关注。但是现有环保型融雪剂生产工艺复杂，比如，专利cn109266310a中，需要经过生物酶发酵法对原材料进行降解；专利cn109251729a中，采用垃圾飞灰制备融雪剂，需对飞灰采用脱重金属等无害化处理方法；专利cn111394061a中采用米浆废水沉淀，将固体酒糟加水后与沉淀后底层淀粉渣浆混合作为原料，再将原料进行厌氧发酵；专利cn114410278a中，虽然采用的是环保型材料盐湖水氯镁石和光卤石，节约成本，实现资源再利用，但是其有效成分仍然为氯盐，对环境产生一定腐蚀作用。

技术实现思路

1、本发明采用有醋酸钙镁盐为主要成分的新型植物基绿色型融雪剂，材料的生物基含量约为95％。采用玉米杆、稻谷杆等植物型废弃物燃烧，收集燃烧的烟自然冷却液化得到原基液；将粉煤灰研磨成粉末，加入至原基液中；再加入mgo和cao等补充剂充分反应，得到的醋酸钙镁盐产物进行脱色，获得新型植物基绿色型融雪剂。

2、一种植物基绿色型融雪剂材料，其原料包括：固液混合物，mgo，和cao；其中，所述固液混合物由粉煤灰粉末与原基液组成；所述原基液由植物燃烧的烟经液化而得到。

3、进一步地，所述固液混合物由粉煤灰粉末与原基液按重量比为(1-1.3):1组成。

4、进一步地，所述植物基绿色型融雪剂材料，以重量份计其原料包括：96-97.5份固液混合物，2-3份mgo，0.5-1份cao。

5、进一步地，所述植物基绿色型融雪剂材料，以重量份计其原料包括：96-97.5份固液混合物，2-3份mgo，0.5-1份cao；其中，所述固液混合物由粉煤灰粉末与原基液按重量比为(1-1.3):1组成；所述原基液由植物燃烧的烟经液化而得到。

6、融雪剂的有效成分是低冰点的盐化物，粉煤灰与原基液可以发生化学反应，生成醋酸钙镁盐。本发明固液混合物由粉煤灰粉末与原基液按重量比为(1-1.3):1组成主要是将原基液与粉煤灰充分反应，可以将粉煤灰里的钙镁离子都反应生成低冰点盐化物。

7、进一步地，所述植物基绿色型融雪剂材料，以重量份计其原料包括：96-97份固液混合物，2.5-3份mgo，0.5-1份cao。

8、进一步地，所述植物基绿色型融雪剂材料，以重量份计其原料包括：97份固液混合物，2.5份mgo，0.5份cao。

9、进一步地，所述固液混合物由粉煤灰粉末与原基液按重量比为1.3:1或1:1组成。

10、进一步地，所述植物包括植物秸秆，例如玉米杆、稻谷杆等植物型废弃物。

11、关于所述原基液可按现有常规方法制备，本发明不做特别限定。例如采用玉米杆、稻谷杆等植物型废弃物燃烧，收集燃烧的烟自然冷却液化得到原基液。

12、根据本发明实施例，所述植物基绿色型融雪剂材料由包括上述的原料制成。

13、本发明还提供上述植物基绿色型融雪剂材料的制备方法，包括：

14、1)提供所述原基液；将粉煤灰粉末与所述原基液混合，得到固液混合物；

15、2)将所述固液混合物与mgo、cao充分反应，得到的醋酸钙镁盐产物。

16、进一步地，上述制备方法还包括：将得到的醋酸钙镁盐产物脱色的步骤，例如采用活性炭脱色。脱色后获得新型植物基绿色型融雪剂。

17、在一些具体实例，所述脱色方法包括：将反应制得的醋酸钙镁盐产物，过滤，采用活性炭在30℃下进行脱色反应；每1ml醋酸钙镁盐溶液采用0.08g活性炭，脱色时间1个小时。

18、本发明还提供上述植物基绿色型融雪剂材料在融雪中的应用。

19、本发明融雪剂具有低腐蚀、污染性小等优点，可避免氯盐对道路桥梁基础设施、环境及水源产生影响。本发明利用玉米杆、稻谷杆等植物废弃物，利用粉煤灰工业废弃物，实现资源循环再利用。

20、本发明中的新型植物基绿色融雪剂生产工艺简单，配制方便，具有优秀的融冰效率，对废弃物材料实现再利用，有助于达到双碳目标。

技术特征：

1.一种植物基绿色型融雪剂材料，其特征在于，以重量份计其原料包括：固液混合物，mgo，和cao；其中，所述固液混合物由粉煤灰粉末与原基液组成；所述原基液由植物燃烧的烟经液化而得到。

2.根据权利要求1所述的植物基绿色型融雪剂材料，其特征在于，所述固液混合物由粉煤灰粉末与原基液按重量比为(1-1.3):1组成。

3.根据权利要求1所述的植物基绿色型融雪剂材料，其特征在于，所述植物基绿色型融雪剂材料，以重量份计其原料包括：96-97.5份固液混合物，2-3份mgo，0.5-1份cao。

4.根据权利要求1所述的植物基绿色型融雪剂材料，其特征在于，所述植物基绿色型融雪剂材料，以重量份计其原料包括：96-97.5份固液混合物，2-3份mgo，0.5-1份cao；其中，所述固液混合物由粉煤灰粉末与原基液按重量比为(1-1.3):1组成；所述原基液由植物燃烧的烟经液化而得到。

5.根据权利要求1-4任一项所述的植物基绿色型融雪剂材料，其特征在于，以重量份计其原料包括：96-97份固液混合物，2.5-3份mgo，0.5-1份cao。

6.根据权利要求1-4任一项所述的植物基绿色型融雪剂材料，其特征在于，以重量份计其原料包括：97份固液混合物，2.5份mgo，0.5份cao。

7.根据权利要求1-6任一项所述的植物基绿色型融雪剂材料，其特征在于，所述固液混合物由粉煤灰粉末与原基液按重量比为1.3:1或1:1组成。

8.权利要求1-7任一项所述植物基绿色型融雪剂材料的制备方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述植物基绿色型融雪剂材料的制备方法，其特征在于，还包括：将得到的醋酸钙镁盐产物脱色的步骤。

10.权利要求1-7任一项所述植物基绿色型融雪剂材料在融雪中的应用。

技术总结
本发明涉及融雪剂，具体涉及一种植物基绿色型融雪剂材料及其制备方法与应用。植物基绿色型融雪剂材料包括：96‑97.5份固液混合物，2‑3份MgO，0.5‑1份CaO；其中，所述固液混合物由粉煤灰粉末与原基液按重量比为(1‑1.3):1组成；所述原基液由植物燃烧的烟经液化而得到。本发明融雪剂具有低腐蚀、污染性小等优点，可避免氯盐对道路桥梁基础设施、环境及水源产生影响。本发明利用玉米杆、稻谷杆等植物废弃物，利用粉煤灰工业废弃物，实现资源循环再利用。

技术研发人员：龚演,徐剑,严二虎,刘凯,薛成,王库,王颖,夏惠森,周震宇,曾靖翔,罗恺彦,武强,刘玉红,潘树,姜博
受保护的技术使用者：交通运输部公路科学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14