高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液的制備方法技術

一種制備高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液的方法，將無水氯化鈣用水溶解使其成為溶液，在攪拌下加入溶解后的脲素溶液和氯化鎂溶液，然后在攪拌下依次分別加入氨基三亞甲基膦酸、硫酸鋅、三乙醇胺、苯并三氮唑、苯甲酸鈉、肉桂酸等復合緩蝕劑原料的溶液。本發明專利技術以氯化鈣作為防凍液的主要原料，加入脲素和氯化鎂，解決了成份單一的問題，使得防凍液的性能更優越；同時配備了無毒無害的復合緩蝕劑成份，改變了傳統煤炭或礦粉運輸防凍液的配方體系；研發得到的高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液，符合鐵道部TB/T3208-2008散裝顆粒貨物運輸用防凍液技術條件，并具有制備工藝簡單，防腐效果好，生產成本低，不可燃，無毒，無嗅無味等特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及煤炭或礦粉運輸防凍
，具體說是一種。
技術介紹
冬季運輸的含水煤炭或礦粉等貨物在車內易凍結，給冬運和卸車帶來極大的困難，也給鐵路、煤礦、港口或礦粉、煤炭等用戶造成巨大的經濟損失，嚴重影響車輛周轉和運輸效率。多年來，國內外曾采用許多方法解決凍煤卸車，如振動、爆破、電加熱、解凍庫、車體涂石蠟和柴油等方法，而這些方法勞動強度大、成本高，未能從根本上解決凍煤卸車問題。實驗研究發現，利用化學防凍液來解決凍煤或礦粉等貨物卸車問題極為方便，它能改變冰的結晶體結構，降低其凝結力，大大降低煤炭或礦粉的凍結強度。化學防凍液又具有無污染，人體接觸無毒性，對煤質無影響，長期存放不失效等特點；而且也具有使用方便、經濟的 優點，對解決冬季煤炭或粉狀貨物運輸十分有效。研究結果還表明，防凍液的噴灑量不同，效果不同，隨著防凍液噴灑量的減少，煤炭或礦粉等貨物的凍結程度增大；因此根據煤炭或礦粉等貨物含水量的多少，當地、當時的溫度范圍即可確定其最佳噴灑量。目前國內外對防凍液的研究主要趨勢在于防腐蝕性能的改進；傳統的防凍液主要以無水氯化鈣為基本原料，使用的緩蝕劑以鉻酸鈉、重鉻酸鈉、鑰酸鈉、鎢酸鈉等為主，這些物質毒性太大，并對環境會造成很大的污染而不適合繼續使用。亞硝酸鹽類作為黑色金屬的主緩蝕劑使用，其在氯化鈣防凍液工作條件下緩蝕作用極好，而且亞硝酸鈉加入到氯化鈣溶液中還會使其冰點降低，因此被廣泛應用于氯化鈣防凍液中；但亞硝酸鹽對環境有一定的污染，特別是由于其致癌作用國外已要求停止使用。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種能夠有效防止溫度在-10°C -50°C范圍內含水煤炭或礦粉凍結的。本專利技術由以下技術方案解決其技術問題 一種，按以下工藝步驟制備而成 步驟I :煤炭或礦粉運輸防凍液的制備 在3個不同的三口瓶中分別加入無水氯化鈣、脲素、無水氯化鎂，其重量比為無水氯化鈣脲素無水氯化鎂等于I I. 5:0. 5:1. 5，然后分別加入水，攪拌使其溶解后成為溶液A、B、C，再將溶液B、C分別加入到溶液A中，使其混合均勻后過濾，以除去水不溶物，得到煤炭或礦粉運輸防凍液； 步驟2 :高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液的制備 在步驟I得到的防凍液中，攪拌下依次分別加入氨基三亞甲基膦酸、硫酸鋅、三乙醇胺、苯并三氮唑、苯甲酸鈉及肉桂酸溶液，混合均勻后，過濾，以除去水不溶物，得到IOOOg高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液。所述步驟I中的無水氯化鈣與水的重量比為I :1. 33 2. 50，脲素與水的重量比為I :2，無水氯化鎂與水的重量比為I :2。所述步驟2中的氨基三亞甲基膦酸的用量為0. 3%、硫酸鋅的用量為0. I %、三乙醇胺的用量為0. 05%、苯并三氮唑的用量為0. 1%、苯甲酸鈉的用量為0. 1%、肉桂酸的用量為0. 1%，均以IOOOg高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液為基準計算(重量比)。所述步驟2中的氨基三亞甲基膦酸、硫酸鋅、三乙醇胺、苯甲酸鈉、肉桂酸等均以室溫水溶解使其成為溶液，其濃度均為20 %重量比。所述步驟2中的苯并三氮唑是用60— 65°C的熱水溶解，其濃度為10%重量比。本專利技術的防凍液本身具有較低的冰點，可作為水的冰點調節劑，使冰晶的分子間結合力減小，強度減弱，其凍結強度大大降低，不會再發生煤炭或礦粉的凍結；即使在更低的溫度下有少許結冰，其冰晶結構也發生了變化，凍結強度減弱，凍結物用較小外力就能破碎，即卸車時的狀況就能使其碎裂，因此能夠有效防止溫度在-10°c -50°c范圍內煤炭或礦粉出現的凍結問題。本專利技術的優點在于在以氯化鈣為主要原料的防凍液體系中，加入脲素和氯化鎂，解決了成份單一、性能不佳的問題，使防凍液的性能更優越，同時可配備無毒無害的緩蝕劑成份，改變傳統的煤炭或礦粉運輸防凍液配方體系和制備方法。本專利技術的高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液，符合鐵道部TB/T3208-2008散裝顆粒貨物運輸用防凍液技術條件。用于煤炭或礦粉運輸過程中可防止含水煤炭或礦粉的凍結，在降低車輛停時，提高運輸效率等方面經濟、方便、可行；與其他固定式解凍設備相比，具有投資小、節能、節省人力物力、現場使用方便等特點；與傳統的運輸防凍液相比具有防凍效果好，抗腐蝕性能優良，生產成本低，不可燃，無毒，無嗅無味等特點。具體實施例方式下面通過實施例對本專利技術作進一步說明。實施例I I、煤炭或礦粉運輸防凍液的制備在帶有機械攪拌裝置的1500mL三口燒瓶中加入IOOg無水氯化鈣，然后加入250g水、攪拌使其溶解；在另一同樣裝置的200mL三口燒瓶中加入50g脲素，然后加入IOOg水、攪拌使其溶解；在另一同樣裝置的800mL三口燒瓶中加入150g無水氯化鎂，然后加入300g水、攪拌使其溶解；再分別加入到氯化鈣溶液中，真空過濾，除去水不溶物。2、高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液的制備 (I )在帶有機械攪拌裝置的5個50mL三口燒瓶中分別加入3g氨基三亞甲基膦酸、Ig硫酸鋅、0. 5g三乙醇胺、Ig苯甲酸鈉、Ig肉桂酸，然后分別加入15g、5g、2. 5g、5g、5g水，攪拌使其溶解；分別得到氨基三亞甲基膦酸、硫酸鋅、三乙醇胺、苯甲酸鈉、肉桂酸等的溶液，依次分別加入到煤炭或礦粉運輸防凍液中，攪拌使其混合均勻后，真空過濾，除去不溶物。( 2 )在帶有機械攪拌裝置的50mL三口燒瓶中加入IOg水，加熱升溫至65°C，然后加入Ig苯并三氮唑，攪拌使其溶解，加入到煤炭或礦粉運輸防凍液中，攪拌使其混合均勻后，真空過濾，除去不溶物。該防凍液的主要技術指標是，可以滿足在-10 _40°C的不同溫度條件下使用，達到了冰點低、防凍效果好、無腐蝕、無污染的特點。將實施例I制得的高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液，用冷凍法測定冰點，用發動機冷卻液腐蝕測定法(SH/T0085-91 )測定緩蝕效果，其實驗結果見表I。表I冷凍實驗結果項目I濃度/%|冰點/°c I試驗試片外觀I適應溫度/°C^ 實施例I 丨30 I-35 I表面光潔，無腐蝕現象。I-10 -40 如表I所示，證實了本專利技術的方法可以制得冰點_35°C的高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液，且無腐蝕現象。實施例2: I、煤炭或礦粉運輸防凍液的制備 在帶有機械攪拌裝置的1500mL三口燒瓶中加入130g無水氯化鈣，然后加入220g水、攪拌使其溶解；在另一同樣裝置的200mL三口燒瓶中加入50g脲素，然后加入IOOg水、攪拌使其溶解；在另一同樣裝置的800mL三口燒瓶中加入150g無水氯化鎂，然后加入300g水、攪拌使其溶解；再分別加入到氯化鈣溶液中，真空過濾，除去水不溶物。2、高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液的制備 (I )在帶有機械攪拌裝置的5個50mL三口燒瓶中分別加入3g氨基三亞甲基膦酸、Ig硫酸鋅、0. 5g三乙醇胺、Ig苯甲酸鈉、Ig肉桂酸，然后分別加入15g、5g、2. 5g、5g、5g水，攪拌使其溶解；分別得到氨基三亞甲基膦酸、硫酸鋅、三乙醇胺、苯甲酸鈉、肉桂酸等的溶液，依次分別加入到煤炭或礦粉運輸防凍液中，攪拌使其混合均勻后，真空過濾，除去不溶物。( 2 )在帶有機械攪拌裝置的50mL三口燒瓶中加入IOg水，加熱升溫至63°C，然后加入Ig苯并三氮唑，攪拌使其溶解，加入到煤炭或礦粉運輸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液的制備方法，其特征在于包括以下步驟：步驟1：煤炭或礦粉運輸防凍液的制備在3個三口燒瓶中分別加入無水氯化鈣、脲素、無水氯化鎂，其重量比為無水氯化鈣：脲素：無水氯化鎂等于1～1．5：0．5：1．5，然后分別加入水，攪拌使其溶解后成為溶液A、B、C，再將溶液B、C分別加入到溶液A中，使其混合均勻后過濾，以除去水不溶物，得到煤炭或礦粉運輸防凍液；步驟2：高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液的制備在步驟1得到的防凍液中，攪拌下依次分別加入氨基三亞甲基膦酸、硫酸鋅、三乙醇胺、苯并三氮唑、苯甲酸鈉及肉桂酸溶液，混合均勻后，過濾，以除去水不溶物，得到1000g高效緩蝕型煤炭或礦粉運輸防凍液。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：石輝文，蘇玲，
申請(專利權)人：蘭州英濰諾化工科技有限公司，
類型：發明
國別省市：