一种改良高碱化度盐碱地的脱硫石膏的制备方法与流程

文档序号:11935353阅读:716来源:国知局

本发明属于盐碱地改良技术领域,尤其涉及一种改良高碱化度盐碱地的脱硫石膏的制备方法。



背景技术:

煤炭在我国能源消费中的比例为70%左右,我国SO2的排放90%来源于煤炭的燃烧。沿其脱硫技术是控制SO2污染的主要方法,目前国内烟气脱硫技术中85%是湿式石灰石/石膏法工艺,该工艺没处理1tSO2会产生脱硫石膏2.7t,年产脱硫石膏和其他副产品石膏超过1亿吨。副产品石膏的综合利用不仅是脱硫装置正常运行的前提条件,还可减轻环境压力,实现资源的合理利用。

脱硫石膏广泛用于建筑材料。我国北方各地均分布有盐碱地,碱化过程往往与脱盐过程相伴发生,但脱盐并不一定引起碱化。碱化过程是由于土壤脱盐时,土壤溶液中的钠离子与土壤胶体中的钙、镁离子相交换,使土壤胶体吸附较多的交换性钠,土壤呈强碱性反应,pH在8.5-9以上,是土壤物理性质恶化,土壤高度离散,湿时膨胀,干时板结,通透性很差,严重妨碍作物的生长发育。脱硫石膏作为盐碱地的改良剂近年来得到了发展,但脱硫石膏本身作为改良剂由于其自身性质的限制,存在较多的缺陷,而且对高碱化度盐碱地处理效果较差。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术存在的脱硫石膏对高碱化度盐碱地处理效果较差的缺陷,提供一种改良高碱化度盐碱地的脱硫石膏的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种改良高碱化度盐碱地的脱硫石膏的制备方法,(1)在超声条件下将脱硫石膏、丙烯酸、丁烯二酸双烯丙基酯、(甲基)丙烯酸甲酯和引发剂在含有氯化钙的水溶液中进行聚合反应,然后再向上述体系中加入硫酸溶液进行反应;

(2)上述反应完成后,向上述体系中加入氯化铝和氯化铁,再滴加浓硫酸进行反应,反应完成后,烘干,得到产品。

作为优选,步骤(1)中所述聚合反应温度为40~90℃,聚合时间为1~3h。

进一步地,步骤(1)中各原料加入的重量份数为脱硫石膏90~95份、丙烯酸2~5份、丁烯二酸双烯丙基酯0.5~2份、(甲基)丙烯酸甲酯1~3份、引发剂0.02~0.05份。

作为优选,所述的引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰中的一种或两种。

作为优选,步骤(1)所述硫酸溶液浓度为40~65%。

作为优选,步骤(1)加入硫酸溶液后反应温度为50~75℃。

作为优选,步骤(2)中浓硫酸滴加至体系中后浓度为0.25~0.5mol/L。

作为优选,步骤(2)反应温度为25~30℃。

作为优选,所述氯化铝加入量为脱硫石膏质量的0.2~0.5%,所述氯化铁加入量为脱硫石膏质量的0.2~0.5%。

有益效果:本申请中在弱酸性阳离子交换树脂制备过程中加入脱硫石膏对脱硫石膏进行改性,能够在脱硫石膏结构中原位合成阳离子交换树脂,而且还原位合成了固体酸,不仅脱硫石膏中钙离子能够置换出土壤胶体中的钠离子,而且阳离子交换树脂中的氢离子具有钠离子交换能力,浓硫酸与铁、铝等物质形成的固体酸能够促进脱硫石膏中Ca或H离子与Na离子的交换,尤其适用于高碱化度盐碱地的处理;弱碱性阳离子交换树脂和固体酸能够平衡盐碱地的pH,使盐碱地有利于植物的生长;同时在弱碱性阳离子交换树脂和固体酸制备过程中能够使得脱硫石膏中的碳酸盐反应或转化为硫酸钙,减少碳酸盐对盐碱地的危害。另外,脱硫石膏作为载体,具有缓释功能,能有效延长脱硫石膏及其内有效物质的作用时间,能够减少脱硫石膏的施用量。超声条件下能够促进反应的进行,使得脱硫石膏内杂质等快速溶出与分散,减少反应时间,改善脱硫石膏结构。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种改良高碱化度盐碱地的脱硫石膏的制备方法,步骤如下:(1)在超声条件下将脱硫石膏93份、丙烯酸2份、丁烯二酸双烯丙基酯1份、丙烯酸甲酯1份和引发剂(偶氮二异丁腈)0.02份在含有氯化钙的水溶液中进行聚合反应,然后再向上述体系中加入浓度为50%的硫酸溶液在50℃进行反应;

(2)上述反应完成后,向上述体系中加入脱硫石膏质量0.2%的氯化铝和脱硫石膏质量0.5%的氯化铁,再滴加98%浓硫酸在25℃下进行反应10min,反应完成后,烘干,得到产品。

实施例2

一种改良高碱化度盐碱地的脱硫石膏的制备方法,步骤如下:(1)在超声条件下将脱硫石膏90份、丙烯酸3份、丁烯二酸双烯丙基酯0.5份、丙烯酸甲酯2份和引发剂(氧化苯甲酰)0.05份在含有氯化钙的水溶液中进行聚合反应,然后再向上述体系中加入浓度为65%的硫酸溶液在65℃进行反应;

(2)上述反应完成后,向上述体系中加入脱硫石膏质量0.4%的氯化铝和脱硫石膏质量0.2%的氯化铁,再滴加98%浓硫酸在30℃下进行反应8min,反应完成后,烘干,得到产品。

实施例3

一种改良高碱化度盐碱地的脱硫石膏的制备方法,步骤如下:(1)在超声条件下将脱硫石膏95份、丙烯酸5份、丁烯二酸双烯丙基酯2份、丙烯酸甲酯3份和引发剂(氧化苯甲酰)0.03份在含有氯化钙的水溶液中进行聚合反应,然后再向上述体系中加入浓度为40%的硫酸溶液在75℃进行反应;

(2)上述反应完成后,向上述体系中加入脱硫石膏质量0.5%的氯化铝和脱硫石膏质量0.3%的氯化铁,再滴加98%浓硫酸在30℃下进行反应8min,反应完成后,烘干,得到产品。

应当理解,对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

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