一种用赤泥中提取铁铝制备环保型融雪剂的方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种用赤泥中提取铁铝制备环保型融雪剂的方法及其应用，解决了传统氯化钙融雪剂成本高和腐蚀性强的问题。本发明专利技术融雪剂以氯化钙、氯化铝、氯化铁混合的氯盐为主要成分，加入氢氧化物作为pH调节剂。本发明专利技术融雪剂中的氯化铝和氯化铁是从固体废物赤泥中提取回收的。利用赤泥做融雪剂可以实现赤泥的资源化处理和降低融雪剂的成本。融雪剂中的氯化铝和氯化铁在融雪化冰的同时可以发生水解反应在混凝土表面生成一层致密的沉淀膜，阻止氯离子的进一步腐蚀，有效地降低了融雪剂对混凝土的破坏和对碳钢的腐蚀。

Method for preparing environment-friendly snow melting agent by extracting iron and aluminum from red mud and application thereof

The invention relates to a method for preparing an environment-friendly snow melting agent by extracting iron and aluminum from red mud and the application thereof, and solves the problems of high cost and strong corrosion resistance of the traditional calcium chloride snow melting agent. The deicing agent of the invention takes the chloride salt of calcium chloride, aluminium chloride and ferric chloride as the main component and adds hydroxide as a pH regulator. The aluminium chloride and ferric chloride in the snow melting agent are extracted from the solid waste red mud. Using red mud as snow melting agent can realize the resourceful treatment of red mud and reduce the cost of snowmelt agent. At the same time, the snow melting agent of aluminum chloride and ferric chloride in the melting ice can undergo hydrolysis precipitate a layer of dense membrane on the surface of the concrete, to prevent further corrosion of chloride ions and effectively reduce the damage of concrete and the snow melting agent on the corrosion of carbon steel.

【技术实现步骤摘要】
一种用赤泥中提取铁铝制备环保型融雪剂的方法及其应用
本专利技术涉及一种融雪剂，特别是利用赤泥制得的一种低成本的环保型融雪剂。
技术介绍
冬季的冰雪天气影响人们的出行，极易引发交通事故，造成危险。由于融雪剂溶于水后能降低水溶液的结冰温度而且具有融雪化冰速度快，使用方便的特点而被广泛应用。现在常用的融雪剂主要为氯盐类融雪剂，如氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等，而氯化钙由于其融雪化冰能力强，冰点低，发挥作用快的特点成为最常用的融雪剂。但是氯化钙融雪剂对道路、桥梁的腐蚀严重，使用融雪剂后的雪水会对道路两旁的植物和农田造成危害。所以为了降低氯化钙融雪剂的腐蚀性，同时利用氯化钙融雪剂能快速融雪化冰的优点，研制出一种腐蚀性小、具有实用价值的氯盐融雪剂具有非常重要的意义。本专利技术涉及一种用赤泥中提取铁铝制备环保型融雪剂的方法及其应用，赤泥是在提取氧化铝时排出的污染性废渣，而大量的赤泥不能被有效利用只能通过堆存和填埋的方式处理，既占用了土地又会污染环境。用本专利技术融雪剂替代传统氯化钙融雪剂，可以有效利用赤泥实现赤泥的资源化利用。
技术实现思路
本专利技术提供一种用赤泥中提取铁铝制备环保型融雪剂的方法及其应用，本融雪剂的特征是以氯化钙和从赤泥中提取的氯化铁和氯化铝为主要成分，加入氢氧化物等组分混合制备而成。该融雪剂制备工艺简单，成本低，能有效降低对道路、桥梁的腐蚀，同时实现赤泥的资源化利用。本专利技术融雪剂在使用时可以现场将氯化钙、氯化铝、氯化铁和氢氧化物进行混合，可以避免融雪剂成品在放置时出现受潮等问题。1.本专利技术解决上述问题所研制的融雪剂包含以下质量百分组成无水氯化钙10~50%；氯化铁1~20%；氯化铝5~50%；氢氧化物3~20%。上述氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的一种或多种。2.本专利技术所述的氯化铝、氯化铁是从赤泥中提取制得，制备方法如下：利用赤泥中各组分对盐酸溶解性的不同，采用稀盐酸对赤泥中铁铝选择性浸出，所述步骤如下：将液固比为12：1~16：1的赤泥溶于浓度为2~3.5mol/L的稀盐酸，在酸浸温度为70~95℃，搅拌浸出时间为60~120min的条件下使铁铝组分进入浸出液，其余组分富集在残渣中回收；向浸出液中加入过量的氢氧化钠，与浸出液中的铁组分生成氢氧化铁沉淀，从而实现固液分离；将盐酸加入到氢氧化铁沉淀中，得到氯化铁溶液，通过蒸发结晶得到六水合氯化铁；向含铝的上清液加入过量盐酸得到氯化铝溶液，通过蒸发结晶得到六水合氯化铝。本专利技术所述的从赤泥中提取铁铝所用盐酸浓度为2~3.5mol/L；盐酸与赤泥的液固比为12：1~16：1；搅拌浸出时间为60~120min；盐酸浸出温度为70~95℃。与目前使用的氯盐型融雪剂相比，本专利技术的融雪剂以氯化钙、氯化铝和氯化铁为主要成分，添加了氢氧化物等成分，能够有效降低对混凝土的破坏和钢筋的腐蚀，同时解决了使用无水氯化钙型融雪剂成本高、腐蚀性强的问题。具体实施方式实施例1氯化钙40%，氯化铁15%，氯化铝30%，氢氧化物15%。酸浸提取铁铝制备氯化铁和氯化铝工艺：将液固比为14：1的赤泥溶于浓度为3mol/L的稀盐酸，在酸浸温度为95℃，搅拌浸出时间为100min的条件下使铁铝组分进入浸出液，其余组分富集在残渣中回收；向浸出液中加入过量的氢氧化钠，与浸出液中的铁组分生成氢氧化铁沉淀，从而实现固液分离；将盐酸加入到氢氧化铁沉淀中，得到氯化铁溶液，通过蒸发结晶得到六水合氯化铁；向含铝的上清液加入过量盐酸得到氯化铝溶液，通过蒸发结晶得到六水合氯化铝。一种用于制备上述环保型融雪剂的方法及其应用，所述方法如下步骤：a、将无水氯化钙、氯化铁、氯化铝按照所述的百分比粉碎混合搅拌均匀；b、再加入所述百分比的氢氧化物，混合搅拌均匀。实施效果1.pH值测定称取1.00g±0.01g样品，置于100mL烧杯中，加入5mL乙醇润湿，再加入100mL的无二氧化碳水，搅拌溶解后，移取100mL液体样品，按GB/T9724的规定进行测定。试验结果见表1表1序号实验项目pH值1实施例16.162氯化钙8.92根据试验结果得出本专利技术融雪剂的pH值符合国家标准GB/T23851-2009（pH=6.0~10）中的要求。2.相对融雪化冰能力试验：按照道路除冰融雪剂国家标准GB/T23851-2009，对上述融雪剂进行融雪化冰能力测定试验。试验方法：取两个150mL相同直径和高度的瓷坩埚，加100mL水，置于-10℃±1℃的环境中至结冰。移取25mL的200g/L融雪剂溶液和25mL的200g/L氯化钠溶液，分别移入50mL烧杯中，置于-10℃±1℃的环境中，12h后备用。取出带冰块的瓷坩埚，擦干外壁的水和冰，迅速称量，精确至0.1g。将制备的融雪剂溶液迅速倒入盛有冰块的瓷坩埚中，然后放回-10℃±1℃环境中。0.5h后取出该瓷坩埚，立即倾倒其液体，并迅速称量烧杯和剩余冰块的质量。同等条件下，用氯化钠溶液作对比试验。试验结果见表2表2序号实验项目与氯化钠融雪化冰能力比（%）1实施例1106根据试验结果得出本专利技术融雪剂的融雪化冰能力符合国家标准GB/T23851-2009（融雪化冰能力≧氯化钠融雪能力的90%）中的要求。3.混凝土抗盐冻质量损失(kg/m2)将4.6×4.6×2cm3的自制混凝土试块分别放于4%的融雪剂溶液和氯化钙溶液中，冷冻时间从冷冻箱温度降至-20℃时开始计算，冷冻6h；然后置于室温为（20±10）℃空气中融化4h，共进行25次循环。25次冻融循环结束后，将试块剥落的渣粒倒入容器盘中，再加清水用硬毛刷洗刷试块受试面剥落的残渣，放到同一容器盘中于（105±2）℃的干燥箱中烘干至恒量。试验结果见表3表3序号实验项目抗盐冻性质量损失(kg/m2)1实施例10.202氯化钙0.38根据试验结果得出本专利技术融雪剂的混凝土抗盐冻质量损失符合辽宁省融雪剂质量与使用技术规程（混凝土抗盐冻质量损失≦0.3）中的要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用赤泥中提取铁铝制备环保型融雪剂的方法及其应用，其是由氯化钙、氢氧化物与赤泥中提取的氯化铁、氯化铝混合制得，其特征在于该融雪剂质量百分组成为：无水氯化钙                10~50%；氯化铁                    1~20%；氯化铝                    5~50%；氢氧化物                  3~20%。

【技术特征摘要】
1.一种用赤泥中提取铁铝制备环保型融雪剂的方法及其应用，其是由氯化钙、氢氧化物与赤泥中提取的氯化铁、氯化铝混合制得，其特征在于该融雪剂质量百分组成为：无水氯化钙10~50%；氯化铁1~20%；氯化铝5~50%；氢氧化物3~20%。2.根据权利要求1所述的环保型融雪剂，其中所述的氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的一种或多种。3.权利要求1中的一种用赤泥中提取铁铝制备环保型融雪剂的方法及其应用，其特征在于是从赤泥中提取氯化铁、氯化铝，所述步骤如下：利用赤泥中各组分对盐酸溶解性的不同，采用稀盐酸对赤泥中铁铝选择性浸出，所述步骤如下：将液固比为12：1~16：1的赤泥溶于浓度为2~3.5mol/L的稀盐酸，在酸浸温度为70~95℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱琦，郭筝，邢子鹏，王东东，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23