技术领域本发明涉及环保炭技术领域，具体是一种改性环保炭及其制备方法和应用。
背景技术：
木炭是木材或木质原料经过不完全燃烧，或者在隔绝空气的条件下热解，所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料。中国商代的青铜器和春秋战国时代铁器的冶炼都用木炭，利用其吸湿性来观测气候变化等。燃料，电炉冶炼的还原剂，金属精制时用作覆盖剂保护金属不被氧化。在化学工业上常作二硫化碳和活性炭等的原料。用作饼干厂、冶炼厂等的燃料，也用于水的过滤、液体的脱色和制备黑色火药等。还在研磨、绘画、化妆、医药、火药、渗碳、粉末合金等各方面应用。木炭应用极为广泛，但是在融雪方面应用的比较少。融雪剂的使用大大减小了冬季降雪为人们生产和生活带来的不便，但由于传统融雪剂对环境造成的不可逆转的危害而迫使众多科研工作者逐步进行新型融雪剂的研究与开发。最早的融雪剂是工业用盐氯化钠，而后开始用氯化镁、氯化钾和氯化钙，或是他们的混合物。近些年有机类融雪剂逐渐出现，但由于其原料昂贵，融雪效果不如传统融雪剂理想，导致其使用范围也较小。融雪剂中的氯离子含量过高，一般情况下主物料的阴离子全部是氯离子。融雪后残留在路面上的大量氯离子将会对路面产生腐蚀，严重破坏道路的使用质量及使用年限。流入土壤及地下水后必将危害植物生长及人类身体健康。虽然也有木炭应用于融雪领域，但是木炭在该领域使用时，其融雪效果差，且添加的有机物污染环境等问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种融雪化冰能力强、不腐蚀建筑及路面、不伤害植物及水生动物、不破坏土壤pH、促进植物生长的改性环保炭及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改性环保炭的制备方法，由以下步骤组成：1)将木炭置入粉碎机中粉碎，过80-100目筛，制得木炭粉；2)将香蕉水、环己烷与乙醇混合制得混合液，其中香蕉水、环己烷与酒精的质量比为1∶12-15∶30-35；3)将松香研磨成粉，过120-150目筛，制得松香粉；4)将混合液、松香粉与木炭粉混合，混合液、松香粉与木炭粉的质量比为35-45∶3-5∶22-28；搅拌20-25min后，升温至75-78℃，密封搅拌60-75min，降至室温后加入凹凸棒石，其中凹凸棒石与木炭粉的质量比为1∶2.2-3.5，搅拌20-25min后，升温至88-92℃，密封搅拌30-35min，再升温至120-140℃，密封搅拌20-30min后降至室温，烘干后即得改性环保炭。作为本发明进一步的方案：步骤2)中，香蕉水、环己烷与酒精的质量比为1∶14∶32。作为本发明进一步的方案：步骤4)中，混合液、松香粉与木炭粉的质量比为40∶4∶25。所述制备方法制得改性环保炭。所述改性环保炭在制备融雪材料中的应用。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备的改性环保炭不含有无机盐，不会对人体造成伤害。广泛应用于融雪产品领域，适用于冬季各类场所冰雪的去除，如机场、交通道路、工业厂房及其他冰雪覆盖的场所。本发明不仅融雪化冰能力强，而且对金属、混凝土腐蚀性极小；不腐蚀建筑及路面，不伤害植物及水生动物，不破坏土壤pH，不会造成土壤盐碱化，还能促进植物生长。解决了传统的融雪产品对道路桥梁钢筋的腐蚀问题，最大限度的降低对道路及环境的影响和破坏。此外，本发明还能吸附重金属与有机污染物，可用于烧烤、化肥、去味剂等。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1本发明实施例中，一种改性环保炭的制备方法，由以下步骤组成：1)将木炭置入粉碎机中粉碎，过80目筛，制得木炭粉。2)将香蕉水、环己烷与乙醇混合制得混合液，其中香蕉水、环己烷与酒精的质量比为1∶12∶30。3)将松香研磨成粉，过120目筛，制得松香粉。4)将混合液、松香粉与木炭粉混合，混合液、松香粉与木炭粉的质量比为35∶3∶22；搅拌20min后，升温至75℃，密封搅拌60min，降至室温后加入凹凸棒石，其中凹凸棒石与木炭粉的质量比为1∶2.2，搅拌20min后，升温至88℃，密封搅拌30min，再升温至120℃，密封搅拌20min后降至室温，烘干后即得改性环保炭。实施例2本发明实施例中，一种改性环保炭的制备方法，由以下步骤组成：1)将木炭置入粉碎机中粉碎，过100目筛，制得木炭粉。2)将香蕉水、环己烷与乙醇混合制得混合液，其中香蕉水、环己烷与酒精的质量比为1∶15∶35。3)将松香研磨成粉，过150目筛，制得松香粉。4)将混合液、松香粉与木炭粉混合，混合液、松香粉与木炭粉的质量比为45∶5∶28；搅拌25min后，升温至78℃，密封搅拌75min，降至室温后加入凹凸棒石，其中凹凸棒石与木炭粉的质量比为1∶3.5，其中搅拌25min后，升温至92℃，密封搅拌35min，再升温至140℃，密封搅拌30min后降至室温，烘干后即得改性环保炭。实施例3本发明实施例中，一种改性环保炭的制备方法，由以下步骤组成：1)将木炭置入粉碎机中粉碎，过100目筛，制得木炭粉。2)将香蕉水、环己烷与乙醇混合制得混合液，其中香蕉水、环己烷与酒精的质量比为1∶14∶32。3)将松香研磨成粉，过150目筛，制得松香粉。4)将混合液、松香粉与木炭粉混合，混合液、松香粉与木炭粉的质量比为40∶4∶25；搅拌22min后，升温至77℃，密封搅拌68min，降至室温后加入凹凸棒石，其中凹凸棒石与木炭粉的质量比为1∶3，搅拌22min后，升温至90℃，密封搅拌32min，再升温至130℃，密封搅拌25min后降至室温，烘干后即得改性环保炭。实施例4本发明实施例中，一种改性环保炭的制备方法，由以下步骤组成：1)将木炭置入粉碎机中粉碎，过100目筛，制得木炭粉。2)将香蕉水、环己烷与乙醇混合制得混合液，其中香蕉水、环己烷与酒精的质量比为1∶14∶32。3)将松香研磨成粉，过150目筛，制得松香粉。4)将混合液、松香粉与木炭粉混合，混合液、松香粉与木炭粉的质量比为40∶4∶28；搅拌22min后，升温至77℃，密封搅拌68min，降至室温后加入凹凸棒石，其中凹凸棒石与木炭粉的质量比为1∶3，搅拌22min后，升温至90℃，密封搅拌32min，再升温至130℃，密封搅拌25min后降至室温，烘干后即得改性环保炭。实施例5本发明实施例中，一种改性环保炭的制备方法，由以下步骤组成：1)将木炭置入粉碎机中粉碎，过100目筛，制得木炭粉。2)将香蕉水、环己烷与乙醇混合制得混合液，其中香蕉水、环己烷与酒精的质量比为1∶14∶32。3)将松香研磨成粉，过150目筛，制得松香粉。4)将混合液、松香粉与木炭粉混合，混合液、松香粉与木炭粉的质量比为40∶4∶25；搅拌22min后，升温至77℃，密封搅拌68min，降至室温后加入凹凸棒石，其中凹凸棒石与木炭粉的质量比为1∶2.5，搅拌22min后，升温至90℃，密封搅拌32min，再升温至130℃，密封搅拌25min后降至室温，烘干后即得改性环保炭。实施例6对实施例1-5制备得到的改性环保炭进行性能测试：1、对同一质量下融雪能力的测试将NaCl，CaCl2和实施例1-5制备的改性环保炭根据GB/T23851-2009中的实验方法及步骤进行融雪化冰能力测试，试验结果如表1所示。表1融雪化冰能力W/％NaCl158CaCl2167实施例1185实施例2186实施例3198实施例4190实施例51922、同一温度下改性环保炭融雪能力将NaCl，CaCl2和实施例1制备的改性环保炭均为1kg，设定温度为-16℃，设定试验时间为30min，由此得到试验结果如表2所示。表23、对实施例3制备得到的改性环保炭进行水生物腐蚀实验健康金鱼三条，体重分别为：15g，18g，21g，清水养殖1日无异常。将本发明实施例3制备的改性环保炭按照质量为1％的比例(m/m)加入到鱼缸中，24小时后观察，金鱼无异常；再将改性环保炭加入至质量为2％(m/m)，24小时后观察，金鱼无异常；再将改性环保炭加入至质量为5％(m/m)，24小时后观察，金鱼无异常，48小时后观察，金鱼仍无异常，96小时后观察，金鱼无异常。由此说明本发明制备的改性环保炭对水生动物及水体无危害。4、对实施例3制备得到的改性环保炭植物腐蚀实验月季花3株，正常生长开花中。将改性环保炭按照每立方1kg的比例加入到土壤中，24小时后观察，无异常；再将改性环保炭按照每立方2kg的比例加入到土壤中24小时后观察，无异常；再将改性环保炭按照每立方10kg的比例加入到土壤中48小时后观察，无异常；再将改性环保炭按照每立方50kg的比例加入到土壤中96小时后观察，无异常，并开花三朵，期间叶片无变黄并增长28片新叶，土壤无反碱现象。由此说明本发明制备的改性环保炭对植物无危害。此外，还与未添加改性环保炭的月季花进行对比，发现未添加改性环保炭的月季花有5片叶子变黄，且开花2朵，增长19片新叶，说明本发明还能促进植物生长。5、对实施例1-5制备得到的改性环保炭的碳钢腐蚀率实验方法及步骤见GB/T18175-2000，通过碳钢腐蚀率测试，其结果评价见表3。本发明改性环保炭具备优异的抗金属腐蚀能力。表36、对实施例1-5制备得到的改性环保炭的混凝土腐蚀率实验方法及步骤见GBJ82-1985，通过混凝土腐蚀率测试，其结果评价见表4。本发明具备优异的抗混凝土腐蚀能力。表4钢筋锈蚀失重率Lw/％实施例10.15实施例20.14实施例30.11实施例40.10实施例50.087、本发明实施例1-5对重金属的吸附试验对含铅离子模拟水的吸附试验：选上述实施例所制备的5种产品作为吸附剂，按以下废水处理工艺，实验结果列入表5。(1)取含铅离子的起始浓度为700mg/L的模拟废水200mL；(2)调节pH值在2.0～8.5范围内；(3)向模拟水样中加入本发明，吸附剂用量为1.0g/L水样，室温下搅拌吸附30min；(4)静止取上清液用原子吸收光谱法测定铅离子的浓度，计算吸附容量。表5吸附剂实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5吸附容量(mg/g)618.2626.9658.1660.7675.9从表5可见，本发明对铅离子的最大吸附容量为675.9mg/g。还对铜、镉等重金属进
行吸附，均能吸附90％以上的重金属，在废水样品中重金属离子的含量小于本发明的吸附容量时，吸附率可达100％，是一种很好的吸附重金属离子的材料。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。