[发明专利]一种处置泄漏硫酸的碱性粉剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及酸性危险化学品泄漏应急处置领域，具体涉及一种处置泄漏硫酸的碱性粉剂及其制备方法。

背景技术

硫酸是一种重要的工业化学品，具有极强的酸性、腐蚀性和吸湿性，在工业、农业、国防和科研等领域应用非常广泛，若在生产、运输和使用过程中突发泄漏，会造成严重的安全事故，危及人民群众的生命财产，并可能造成严重的环境污染。

硫酸本身不挥发，质量浓度在50％以上的硫酸，随浓度增加，其泄漏后遇水或可与其反应的物质时，就会释放大量的热，一方面温升高，最高可达170℃以上，另一方面会产生刺激性气味，容易引起安全事故。由于突发事故时硫酸泄漏会出现在生产单位、使用单位、库房、运输道路、桥梁、河流等地方，在处置泄漏硫酸时，首先需考虑硫酸酸性带来的危害，其次还需考虑处置过程出现的温升、酸雾、残留物等可能带来的次生影响。

有关泄漏硫酸的处置，现阶段主要有碱液中和法、水稀释法和沙土填埋法。碱液中和主要采用氢氧化钠、氢氧化钾的临配溶液，曾经发生的硫酸泄漏事故就是通过高压水管将氢氧化钠固体冲入泄漏的硫酸水中进行中和的。碱液中和硫酸一方面会放出大量的热，短时温升最高达170℃以上，极易形成硫酸酸雾，危害人体健康，并引起二次危害；另一方面中和生成的硫酸盐易溶于水，会对水环境和土壤环境造成影响；再则，由于处置缺少过程控制措施，很容易因投加的碱过量而引起二次污染。

水稀释法主要是用大量的水将泄漏硫酸的酸度稀释到环境可容许的范围，理论上稀释1m³的浓硫酸就需要大约3.7×10⁷m³的水，不仅会造成短时温升，而且扩大了泄漏污染面积，还会浪费巨大的水资源。

沙土填埋法主要是用沙土将泄漏的硫酸进行覆盖，此法只适合极少量浓硫酸泄漏的处置，虽然快速简便，但效率低、后续处置繁琐，且并未从根本上解决问题，因此会对环境和人体健康造成潜在的不利影响。

CN101693141A中公开了一种酸液泄漏处理剂，由反应物质、吸收物质、助流剂和指示剂构成，其中的反应物质相当于酸碱中和剂，可以是碱土金属氧化物(氧化钙、氧化镁)或/和碱式碳酸盐(碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙或倍半碳酸钙)，这些反应物质虽能处理泄漏浓硫酸，但会出现冒烟量很大，温升高，最高时可达150℃以上，而且容易产生刺激性气味，引起次生问题。

JP平2-145679A中公开了一种酸液泄漏的处置剂，由三种起不同作用的成分组成：一是pH指示剂(溴酚蓝、溴百里酚蓝、甲基红等)，用于指示酸碱中和的程度；二是中和剂(碳酸氢钠)，用于中和酸性；三是固结防止剂，用于阻止处置剂的结块。这种处置剂对处置过程出现的温升、流态残留物等都没有明确的解决措施，因此会引起次生危害。

CN1286680A中公开了一种聚(二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺)基的超吸收凝胶，其实质在于聚(二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺)是一种弱碱性的聚合物，通过与酸的作用生成高吸水性的聚合盐，来克服一般吸水树脂所遇到的“盐中毒”效应。尽管如此，其吸水能力并没有明显提高，最高吸水能力(0.1MHCl)也只有65g/g；再则，由于其交联的程度与吸水性之间的关系未有明确的指标指示，因此当处置泄漏硫酸时，这种超吸收凝胶的投加量可能会减少，但吸水后会变成粘稠状，同样难于直接清扫。

《功能高分子学报》17卷第3期，对超吸水聚丙烯酰胺/蒙脱土复合材料的力学性质进行了研究，结果表明复合材料的吸水膨胀时可以做功。材料越薄，膨胀速率越快，单位质量材料产生功率就越大，而改变溶液pH值可以改变复合材料的膨胀能力，但对其超吸水能力未作进一步研究。