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CN110105962A - 一种治理沙漠的固沙浆液及其制备方法 - Google Patents

一种治理沙漠的固沙浆液及其制备方法 Download PDF

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CN110105962A
CN110105962A CN201910391041.0A CN201910391041A CN110105962A CN 110105962 A CN110105962 A CN 110105962A CN 201910391041 A CN201910391041 A CN 201910391041A CN 110105962 A CN110105962 A CN 110105962A
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CN201910391041.0A
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吴景华
刘华南
谢俊革
杜兆成
高成梁
郎秋玲
王伟
张�杰
张惠强
王岩
袁佳琪
刘纪桥
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Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Changchun Institute Technology
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Changchun Institute Technology
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

一种治理沙漠的固沙浆液及其制备方法，治理沙漠的固沙浆液，由重量份为聚氧化乙烯0.06～0.08份、氯化铁0.002～0.003份、非水解聚丙烯酰胺0.10～0.14份、碳酸氢铵0.2～0.4份的原料组成。制备方法是分别配制质量百分比浓度为0.6％的聚氧化乙烯和1.0％的非水解聚丙烯酰胺的溶液；往搅拌罐中加入计算好的水，量取欲配制固沙浆液总质量0.002～0.003％的氯化铁搅拌5分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.1～0.14％的配制的非水解聚丙烯酰胺溶液搅拌10分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.06～0.08％的聚氧化乙烯溶液搅拌10分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.2～0.4％的碳酸氢铵搅拌5分钟，得到治理沙漠的固沙浆液。本发明在沙漠化治理过程中防止流沙流动和沙尘暴的形成，防止沙漠化。

Description

一种治理沙漠的固沙浆液及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种治理沙漠的固沙浆液，是一种对不断沙漠化的流动沙砾进行胶结固化，防止流沙扩散和土地沙漠化，并能够减少和抑制沙尘暴的形成，改善人类生存环境。属于环保领域中固结沙砾的材料。
背景技术
当今世界面临的最大环境问题之一就是土地沙漠化，沙漠化土地面积迅速扩张，引起全球人们的关注，我国西北部地区每年以几千km2的速度向沙漠化推进，造成经济损失约540亿元，同时作为土地沙漠化的主要表征和突发事件-沙尘暴的爆发频率也越来越高，强度也越来越大。不断加剧的沙尘暴和土地沙化的扩展使得生态环境不断恶化，沙漠化不断吞噬着我国的生存空间，严重的阻碍了我国社会经济的发展，给社会环境造成了极大的危害。因此沙漠治理迫在眉睫，抑制日益猖獗的沙漠化趋势，就必须进行固沙。发明一种无毒无副作用、性能好、便于大面积施工的水溶性有机高分子固沙浆液，用以固沙并改良沙、土的性质与植物生长环境、提高植物存活率，抑制沙漠化的趋势，改善生态环境，从而为固沙即防治沙漠化及生态修复提供技术支撑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种治理沙漠的固沙浆液及其制备方法，本发明能够防止流沙流动，抑制沙漠化的趋势，改善生态环境。
一种治理沙漠的固沙浆液，由以下重量份的原料组成：
聚氧化乙烯(PEO)0.06～0.08份；
氯化铁(FeCL3)0.002～0.003份；
非水解聚丙烯酰胺(NPAM)0.10～0.14份；
碳酸氢铵(NH4HCO3)0.2～0.4份。
一种治理沙漠的固沙浆液的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别配制质量百分比浓度为0.6％的聚氧化乙烯(PEO)和质量百分比浓度为1.0％的非水解聚丙烯酰胺(NPAM)的溶液；
(2)往搅拌罐中加入计算好的水，量取欲配制固沙浆液总质量0.002～0.003％的氯化铁(FeCL3)搅拌5分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.1～0.14％的步骤(1)配制的非水解聚丙烯酰胺(NPAM)溶液搅拌10分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.06～0.08％的步骤(1)配制的聚氧化乙烯(PEO)溶液搅拌10分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.2～0.4％的碳酸氢铵(NH4HCO3)搅拌5分钟，得到治理沙漠的固沙浆液。
本发明的有益效果是：
在沙漠化治理过程中防止流沙流动和沙尘暴的形成，防止沙漠化。可在环保领域中推广和应用，将会带来较好的社会效益和经济效益。
具体实施方式
实施例1：
配方组成：聚氧化乙烯(PEO)，非水解聚丙烯酰胺(NPAM)，氯化铁(FeCL3)，碳酸氢铵(NH4HCO3)。
制备方法：
(1)分别配制质量百分比浓度为0.6％的聚氧化乙烯(PEO)和质量百分比浓度为1.0％的非水解聚丙烯酰胺(NPAM)的溶液。
(2)往搅拌罐中加入计算好的水，量取欲配制固沙浆液总质量0.002％的氯化铁(FeCL3)搅拌5分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.1％的步骤(1)配制的非水解聚丙烯酰胺(NPAM)溶液搅拌10分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量的0.06％的步骤(1)配制的聚氧化乙烯(PEO)溶液搅拌10分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.2％碳酸氢铵(NH4HCO3)搅拌5分钟，得到治理沙漠的固沙浆液。
按固体质量与液体体积百分数，其配方是：氯化铁(FeCL3)0.002％+非水解聚丙烯酰胺(PAM)0.1％+聚氧化乙烯(PEO)0.06％+碳酸氢铵(NH4HCO3)0.2％。
实施例2：
配方组成：聚氧化乙烯(PEO)，非水解聚丙烯酰胺(NPAM)，氯化铁(FeCL3)，碳酸氢铵(NH4HCO3)。
制备方法：
(1)分别配制质量百分比浓度为0.6％的聚氧化乙烯(PEO)和质量百分比浓度1.0％的非水解聚丙烯酰胺(NPAM)的溶液。
(2)往搅拌罐中加入计算好的水，量取欲配制固沙浆液总质量0.0025％的氯化铁(FeCL3)搅拌5分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.12％的步骤(1)配制的非水解聚丙烯酰胺(NPAM)溶液搅拌10分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.07％的步骤(1)配制的聚氧化乙烯(PEO)溶液搅拌10分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.3％的碳酸氢铵(NH4HCO3)搅拌5分钟，得到治理沙漠的固沙浆液。
按固体质量与液体体积百分数，其配方是：氯化铁(FeCL3)0.0025％+非水解聚丙烯酰胺(NPAM)0.12％+聚氧化乙烯(PEO)0.07％+碳酸氢铵(NH4HCO3)0.3％。
实施例3：
配方组成：聚氧化乙烯(PEO)，非水解聚丙烯酰胺(PAM)，氯化铁(FeCL3)，碳酸氢铵(NH4HCO3)。
制备方法：
(1)分别配制质量百分比浓度为0.6％的聚氧化乙烯(PEO)和质量百分比浓度1.0％的非水解聚丙烯酰胺(NPAM)的溶液。
(2)往搅拌罐中加入计算好的水，量取欲配制固沙浆液总质量0.003％的氯化铁(FeCL3)搅拌5分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.14％的步骤(1)配制的非水解聚丙烯酰胺(NPAM)溶液搅拌10分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.08％的步骤(1)配制的聚氧化乙烯(PEO)溶液搅拌10分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.4％的碳酸氢铵(NH4HCO3)搅拌5分钟，得到治理沙漠的固沙浆液。
按固体质量与液体体积百分数，其配方是：氯化铁(FeCL3)0.003％+非水解聚丙烯酰胺(NPAM)0.14％+聚氧化乙烯(PEO)0.08％+碳酸氢铵(NH4HCO3)0.4％。
聚氧化乙烯(PEO)又称聚环氧乙烷，是一种结晶性、热塑性、水溶性的非离子型线性高分子聚合物，具有絮凝、润滑、保水等性能，无毒无刺激性。聚氧化乙烯吸附构型为平卧吸附且吸附速度快，其作为新型固沙剂中的主剂胶结松散沙砾而达到固沙目的，同时还增加沙子的保水性。
氯化铁(FeCl3)亦称氯化高铁。一种强吸湿性的红褐色六方晶系晶体。在自然界中以铁盐矿物存在于火山地区的熔岩中。氯化铁用作净水的凝聚剂。其在固沙剂中FeCl3作为交联剂，利用Fe3+离子交联次主剂非水解聚丙烯酰胺(PAM)，同时还提供植物生长所需铁离子。
非水解聚丙烯酰胺(NPAM)为非离子型聚丙烯酰胺。无色或淡黄色稠胶体、无臭、中性、溶于水。NPAM在固沙剂中作为次主剂胶结松散沙砾。NPAM为大分子链上不含离子基团，但酰胺基与许多物质，如土、沙、纤维素等能产生氢键.因吸附架桥而凝聚；再加上NPAM在氯化铁的交联作用下快速呈网状包裹住松散沙砾从而达到固沙目的。
碳酸氢铵为白色斜方晶系或单斜晶系结晶体，无毒，能溶于水。碳酸氢铵在固沙剂中作为植物营养剂——氮肥，提供作物生长所需的铵态氮和二氧化碳，能促进作物生长和光合作用。
固沙浆液性能评价主要是从浆液漏斗粘度、PH值、固沙胶结体渗透性、固沙胶结体抗冻融性、固沙胶结体强度与抗风性五个主要指标来评价。
本发明之治理沙漠的固沙浆液漏斗粘度较小，可灌性好，更容易渗透沙层中，砂砾胶结更好。所以固沙浆液的漏斗粘度要求是小于30s。
PH值，基于固沙以后植物生长需要，固沙浆液的要求PH值应在6.8～7.2之间。
固沙胶结体渗透性好，暴雨工况下渗透良好，渗透系数2.9×10-5～4.0×10-4cm/s。
固沙胶结体抗冻融性好，固沙胶结体在反复的冻融(-50℃～70℃)后，能够保持完整，不开裂。
固沙胶结体强度与抗风性好，在自然工况下最大风力12级下保持完整。

Claims (2)

1.一种治理沙漠的固沙浆液，由以下重量份的原料组成：
聚氧化乙烯0.06～0.08份；
氯化铁0.002～0.003份；
非水解聚丙烯酰胺0.10～0.14份；
碳酸氢铵0.2～0.4份。
2.权利要求1所述一种治理沙漠的固沙浆液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)分别配制质量百分比浓度为0.6％的聚氧化乙烯和质量百分比浓度为1.0％的非水解聚丙烯酰胺的溶液；
(2)往搅拌罐中加入计算好的水，量取欲配制固沙浆液总质量0.002～0.003％的氯化铁搅拌5分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.1～0.14％的步骤(1)配制的非水解聚丙烯酰胺溶液搅拌10分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.06～0.08％的步骤(1)配制的聚氧化乙烯溶液搅拌10分钟；再加入欲配制固沙浆液总质量0.2～0.4％的碳酸氢铵搅拌5分钟，得到治理沙漠的固沙浆液。
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