【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于環(huán)境保護(hù)和光伏板清潔，具體涉及一種煤矸石制備可刷涂水凝膠吸附微小顆粒物的方法。
技術(shù)介紹
1、光伏發(fā)電作為清潔能源的核心技術(shù)之一，其效率受環(huán)境因素影響顯著。研究表明，光伏板表面沉積的灰塵與顆粒物（尤其是pm10、pm2.5）可導(dǎo)致光吸收率下降20%-40%，在沙塵高發(fā)或工業(yè)污染區(qū)域，年發(fā)電損失可達(dá)數(shù)十億美元。傳統(tǒng)清潔手段如機(jī)械刮擦易損傷光伏板防反射涂層，高壓水沖洗需消耗3-5升水/平方米，在干旱地區(qū)應(yīng)用受限，而化學(xué)清洗劑殘留可能腐蝕組件并污染土壤。更關(guān)鍵的是，上述方法對粒徑小于10?μm的顆粒物清除效率不足30%，此類顆粒因高比表面積和強(qiáng)吸附性，成為光衰減的主要誘因。
2、煤矸石作為煤炭開采和洗選過程中產(chǎn)生的工業(yè)固廢，產(chǎn)生量巨大。由于無法及時規(guī)模化消納，只能就地堆存，不僅占用大量土地，還給當(dāng)?shù)貛韲?yán)重的環(huán)境污染風(fēng)險。因此，煤矸石垃圾的減量化、無害化、資源化以及綜合利用水平的問題亟待解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種煤矸石制備可刷涂水凝膠吸附微小顆粒物的方法，主要在于環(huán)境保護(hù)和光伏板清潔除塵技術(shù)的改進(jìn)，同時實(shí)現(xiàn)煤矸石的資源化利用。
2、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：煤矸石制備可刷涂水凝膠吸附微小顆粒物的方法，包括以下步驟：
3、s1、將粗粒基的煤矸石經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎，在馬弗爐中進(jìn)行煅燒，把煤矸石分解為活性sio2和al2o3；
4、s2、首先進(jìn)行酸浸法提鋁，
5、s3、將硅酸鈉溶液緩慢用稀鹽酸酸化，生成納米sio2溶膠，接著向al3?溶液中加入聚丙烯酸鈉分散劑，攪拌至透明得到鋁溶膠；
6、s4、硅溶膠和鋁溶膠按一定體積比混合，加入流變調(diào)節(jié)劑，增塑劑和固化劑，得到粘稠混合液；
7、s5、將混合液均勻涂覆于光伏板表面，在陽光下固化一定時間形成凝膠層。
8、進(jìn)一步的，步驟s1中將煤矸石破碎至100-200目，煅燒溫度為750?℃，煅燒時間2h。
9、進(jìn)一步的，步驟s2中煤矸石與naoh的質(zhì)量比為1:1。
10、進(jìn)一步的，步驟s2中用鹽酸浸取煤矸石酸化至ph=3-4。
11、進(jìn)一步的，步驟s3中納米sio2溶膠和鋁溶膠體積比為7:3。
12、進(jìn)一步的，步驟s4中流變調(diào)節(jié)劑為羥乙基纖維素（hec），增塑劑為甘油，固化劑為硅烷偶聯(lián)劑（kh-550）。
13、采用上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
14、（1）本專利技術(shù)開發(fā)的一種基于煤矸石制備光伏板除塵凝膠，工藝簡單，成本低廉，通過改進(jìn)光伏除塵技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)煤矸石的資源化利用。
15、（2）本專利技術(shù)的可刷涂水凝膠利用粘彈性吸附、多孔截留及礦物屏障的協(xié)同作用，相比傳統(tǒng)除塵方式，可高效清除光伏板表面的微小顆粒物，除塵效果顯著提升。
16、（3）傳統(tǒng)光伏板除塵不僅需耗費(fèi)大量人力和水資源，還可能因頻繁操作損壞設(shè)備。本專利技術(shù)利用多源固體廢棄物制備水凝膠，原料成本低，制備和刷涂操作簡單，有效降低了維護(hù)成本。
17、綜上所述，由于水凝膠材料因其三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和高吸附性被視為潛在解決方案，本專利技術(shù)針對煤矸石特性構(gòu)建獨(dú)立凝膠體系：將煤矸石基礦物破碎至100-200目的煤矸石經(jīng)煅燒后，酸浸提鋁、堿熔提硅，后向復(fù)配納米硅/鋁溶膠添加羥乙基纖維素增強(qiáng)觸變性和硅烷偶聯(lián)劑提升附著力，形成一定量防護(hù)層；制備的凝膠依據(jù)環(huán)境參數(shù)（溫度/濕度/顆粒物濃度）選擇性刷涂，通過粘彈性吸附、多孔截留及礦物屏障協(xié)同作用高效清除顆粒物，每兆瓦光伏系統(tǒng)降低顆粒物濃度14.6%，以期實(shí)現(xiàn)固廢資源化與光伏清潔增效的雙重目標(biāo)。
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1.煤矸石制備可刷涂水凝膠吸附微小顆粒物的方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤矸石制備可刷涂水凝膠吸附微小顆粒物的方法，其特征在于：步驟S1中將煤矸石破碎至100-200目，煅燒溫度為750?℃，煅燒時間2?h。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤矸石制備可刷涂水凝膠吸附微小顆粒物的方法，其特征在于：步驟S2中煤矸石與NaOH的質(zhì)量比為1:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤矸石制備可刷涂水凝膠吸附微小顆粒物的方法，其特征在于：步驟S2中用鹽酸浸取煤矸石酸化至pH=3-4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤矸石制備可刷涂水凝膠吸附微小顆粒物的方法，其特征在于：步驟S3中納米SiO2溶膠和鋁溶膠體積比為7:3。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤矸石制備可刷涂水凝膠吸附微小顆粒物的方法，其特征在于：步驟S4中流變調(diào)節(jié)劑為羥乙基纖維素（HEC），增塑劑為甘油，固化劑為硅烷偶聯(lián)劑（KH-550）。
【技術(shù)特征摘要】
1.煤矸石制備可刷涂水凝膠吸附微小顆粒物的方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤矸石制備可刷涂水凝膠吸附微小顆粒物的方法，其特征在于：步驟s1中將煤矸石破碎至100-200目，煅燒溫度為750?℃，煅燒時間2?h。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤矸石制備可刷涂水凝膠吸附微小顆粒物的方法，其特征在于：步驟s2中煤矸石與naoh的質(zhì)量比為1:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤矸石...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉蕾，李亞林，趙靜怡，張行，趙斌凱，鄧靖童，
申請(專利權(quán))人：河南工程學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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