[发明专利]一种农田用凹凸棒防冻剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及凹凸棒技术领域，具体涉及一种农田用凹凸棒防冻剂及制备方法。

背景技术

在负温或零温的气候下形成有冰的各种土统称为冻土，冬季冻结、夏季融化的土层称为季节冻土，冻结状态持续三年以上的土层称为多年冻土。我国的冻土分布广泛，约占全国总面积的75％，其中多年冻土为21.5％。修筑在寒区的公路、铁路以及各种建筑物，由于冬天土体冻胀，夏天融沉，容易造成边坡滑塌、地基隆起变形、基础滑动失稳、路基冻胀与翻浆、地基沉陷、建筑物或路面开裂变形或错台等地质灾害。如何治理冻土的危害，增强土体的抗冻能力，确保工程的安全与质量，是举世关注的重大课题。

而现有的防冻剂主要以氯化钠为主，氯化钠作为防冻材料主要的弊端是，经测试食盐在土壤中防冻效果较差。在没有雨水的情况下，氯化钠常年不溶，无法起到土壤防冻作用，且使用氯化钠过高还会对农作物造成伤害。

因此，研究开发一种既具有较好的土壤防冻效果，又不会对农作物造成伤害的土壤防冻剂成为目前研究的重点，也具有较好的应用前景及使用价值。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种农田用凹凸棒防冻剂及制备方法，所述农田用凹凸棒防冻剂不仅具有较好的土壤防冻效果，还能有效为土壤提供营养物质，防止单一盐过量导致的土壤板结，且不会对农作物造成伤害，此外，所述制备方法简单易行，条件温和，适合工业生产。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明涉及一种农田用凹凸棒防冻剂，包括如下重量份的各原料：改性凹凸棒石粘土18~30份、多孔颗粒状活性凹凸棒石粘土25~40份、氯化钾10~18份、硫酸钾8~15份、尿素12~17份、草木灰6~12份、硫酸镁5~15份、聚丙烯酰胺9~14份、变性蛋白质10~15份、沼渣6~13份。

优选地，所述改性凹凸棒石粘土22份、多孔颗粒状活性凹凸棒石粘土36份、氯化钾15份、硫酸钾10份、尿素16份、草木灰9份、硫酸镁10份、聚丙烯酰胺12份、变性蛋白质12份、沼渣10份。

优选地，所述改性凹凸棒石粘土为天然凹凸棒石粘土经提纯、热改性之后的产物。

优选地，所述多孔颗粒状活性凹凸棒石粘土为经过热活化之后制备得到的颗粒状凹凸棒石粘土。

本发明还涉及一种制备农田用凹凸棒防冻剂的方法，包括如下步骤：

（1）改性凹凸棒石粘土的制备：将天然凹凸棒石粘土粉碎并过200目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，然后置于超声波条件下超声10~20min，取上层悬浊液于2500~3000转/min的离心机中离心处理5~10min，静置后真空抽滤，然后将得到的凹凸棒石粘土滤饼置于真空干燥箱干燥，然后置于马弗炉中程序升温至600℃~800℃，恒温焙烧3~5h，冷却后研磨并过200目筛，得到改性后的凹凸棒石粘土，备用；

（2）多孔颗粒状活性凹凸棒石粘土的制备：将天然凹凸棒石粘土加入到浓度为40%~50%的醋酸中浸泡30~60min，然后将浸泡好的凹凸棒石粘土置于加压机中压片，然后再将片状物置于马弗炉中于600~800℃焙烧3~5h，冷却，粉碎并筛分，控制粒径为0.3~4.5mm，再将其置于反应滚筒中，在温度为200~250℃条件下，向滚筒中持续通入水蒸汽，接触反应0.5~1h后，降温后，即得所述多孔颗粒状活性凹凸棒石粘土；

（3）按照配比分别称取改性凹凸棒石粘土、多孔颗粒状活性凹凸棒石粘土、氯化钾、硫酸钾、尿素、硫酸镁及适量的水，混合搅拌均匀，然后置于超声波中超声分散20~30min，再加入草木灰和沼渣，混合均匀后干燥，除去水分，将固体组分粉碎并过50~100目筛，然后再与变性蛋白质和聚丙烯酰胺混合，充分搅拌均匀后，即得所述防冻剂。

优选地，所述步骤（1）中加水的重量为凹凸棒石粘土重量的20~30倍。

优选地，所述步骤（1）中程序升温的速度为20℃/min。

优选地，所述步骤（2）中接触反应过程中滚筒处于不断滚动状态。

优选地，所述步骤（3）中添加变性蛋白质和聚丙烯酰胺之前先对其进行粉碎处理，控制粒径在50~100目。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明所述的农田用凹凸棒防冻剂，不仅具有较好的土壤防冻效果，有效避免土壤冻结导致的农作物死伤、建筑不牢固等现象，还能有效为土壤提供养分，为农作物提供生长必须的营养物质，防止单一盐过量导致的土壤板结，此外还能起到一定的蓄水作用，具有较好的应用价值。