赤泥质缓蚀型融雪剂的制备及其性能研究

发布时间：2020-06-09 10:39

【摘要】：许多国家和地区对融雪剂的需求随着降雪量的变化而不断变化。融雪剂可快速融雪,是目前使用最广泛的除雪技术。氯盐型融雪剂由于价格低、快速融雪、来源广泛等特点使用量最大。然而随着氯盐融雪剂的大范围使用,氯离子对土壤、植被、水体以及道路桥梁均带来不可逆的破坏。本论文制备了一种本身具有冰点的缓蚀剂,在确保氯盐型融雪剂快速融雪的基础上又降低了Cl~-对生态环境以及基础设施产生的危害。同时,又利用了制铝工业产生的固体废弃物-赤泥。具体研究内容如下:(1)首先利用盐酸和硝酸酸浸的方法,将赤泥中的铁铝以硝酸盐的形式回收。以提取的硝酸铝与硝酸镁为原料,再与其他物质在水热的条件下分别合成MgAl-LDHs和MgAlFe-LDHs。在固定其他反应条件的基础上确定最佳的Mg/Al摩尔比和水热温度。经过500℃高温煅烧后得MgAl-CLDH和MgAFel-CLDH除冰缓蚀剂;(2)通过对MgAl-LDHs和MgAl-CLDH的表征分析确定其结构特征。经过高温煅烧后的CLDH表现出对阴离子的吸附能力,具有“记忆效应”;通过研究MgAl-LDHs和MgAl-CLDH在室温和低温条件下对Cl~-的去除能力,比较两种物质的缓蚀性能,选择出缓蚀能力强的缓蚀添加剂;(3)通过表征分析MgAlFe-LDHs和MgAlFe-CLDH的结构特征,确定Fe~(3+)掺入后MgAlFe-LDHs和MgAlFe-CLDH的特征、表面形貌和结构的变化情况,以及CLDH对阴离子作用效果的影响。对比分析MgAlFe-LDHs和MgAlFe-CLDH在室温和低温下对Cl~-的去除率表明两种物质的缓蚀性和吸附能力的强弱。又通过比较MgAl-CLDH和MgAlFe-CLDH的缓蚀性能,最终确定MgAlFe-CLDH为混合融雪剂的添加剂;(4)以出氯盐含量低、抗冻性好为优选条件,制备出CaCl_2与MgAlFe-CLDH以1:1比例混合的融雪剂。以国家标准GB/T 23851-2009中对融雪剂的各种规范作为参比,确定混合融雪剂的pH值、冰点范围以及融雪化冰能力等一系列融雪性能。同时,采用旋转挂片法和混凝土抗盐冻法分析混合融雪剂在腐蚀方面的优化。又通过XRD表征手段,分析了混合融雪剂的融雪机理,进一步研究了混合融雪剂的防腐蚀机理。
【图文】：

不可逆的变化，导致土壤盐碱化现象的产生[7,8]。物和土壤的影响，利用圃模拟的方法进行试验研的次数增加，土壤中 Cl-含量不断增加，水溶性盐表现出降低的趋势，植物的所展现出的形态变即随着土壤和植物体内 Cl-量的不断增加，植株的为健康、亚致死效应和致死效应的表观。岳冠华对北京市主要交通干道以及地区土壤的影响，通电导率，结果得出北京市内主干道以及路边绿于比对的数值，表明道路两旁绿化带的土壤受融ark 和 Olofsson 分别用三种不同的试验方法研究了分配的规律，结果表明在距离公路 0~100 m 处大不同土壤表现出的渗透能力也不一样，这一特性子量的多少[11]。

融雪剂中的氯离子随着融雪水的四处流动，盐水则不断渗入到地下，影响植物的生长，如图1-2。依据水由高水势去往低水势的原理，这些融雪水会给植物造成水逆境现象，尤其在相对湿度较低的大气情况下，使得植物吸收水的难度系数增加。随着蒸腾作用的加强，植物的生理干旱现象表现的越来越严重[12]。含有氯盐的融雪剂对植物的生长影响十分明显，当浓度高于 2%~3%的盐水渗透到土壤中时，一般根茎叶性的植物由于出现生理性缺水的状态会导致生物量不断减少，出现叶黄、枯枝甚至直接死亡的现象[13]。由于土壤环境中的盐含量不断增多，植物也因此会摄取大量的盐分而出现细胞膜的选择透过性出现故障，打破了原有的吸收平衡，造成单盐毒害的现象，影响植物的正常生长。王素平[14]等人研究发现，随着 NaCl 浓度的升高，植物由茎向叶输送的选择性下降，这样直接导致植物对其离子区域化分布的控制能力减弱，在叶片中堆积的盐分含量越来越多，从而引发离子毒害，进一步引发植物叶片的枯坏。另外
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U418.41

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本文编号：2704569