[发明专利]一种利用工业矿渣制备保水剂的方法

说明书

本发明涉及一种利用工业矿渣制备保水剂的方法，通过以下步骤制备：将工业矿渣粉末、硬脂酸、MDI和有机锡按100‑120:10‑20:4‑10:0.2‑0.4的质量比依次加入恒温反应釜中反应，得到改性工业矿渣；将200‑300份改性工业矿渣加入恒温反应釜中，用磁力搅拌器搅拌，缓慢加入氢氧化钾溶液，当反应釜降至水浴温度后再加水搅拌，加入100‑120份丙烯酸、60‑80份丙烯醇、50‑100份丁烯二醇、0.5‑1份硫代硫酸钠进行聚合反应1‑2h后，加入1‑2份亚硫酸钠反应，保温1‑1.5h后冷却至室温，物料取出干燥，得到保水剂。本发明以工业矿渣为主要原料，利用其多孔性及高分子材料的吸水性来制备得到具有高吸水性的保水剂，使其施入土壤后可有效吸收保存水分，其吸水率在1300％以上，膨胀率在360％以上，具有良好的蓄水保水性能。

技术领域

本发明涉及保水剂领域，尤其涉及一种利用工业矿渣制备保水剂的方法。

背景技术

随着环境污染的日益严重和绿色植被的逐年减少，对农业生产及城市绿化等领域提出了严峻的考验，土壤中水分易流失，造成土壤结块、土壤沙漠化等问题，因此，如何在土壤中将雨水或浇灌水迅速吸收并保住、不渗失，保证根际范围水分充足是目前的研究热点。保水剂由于具有超强的吸水性，被大量应用在沙漠土壤改良、保水抗旱、育种保苗等领域。但目前的保水剂价格较高，难以实现广泛的应用。同时随着工业现代化的发展，工业生产中产生了大量的工业矿渣，目前大多数的处理方式都是直接填埋或倒入江河湖海中，一方面对自然环境造成了严重的二次污染，另一方面也造成了资源的浪费。因此，提供一种工业矿渣的再利用途径以及低成本的保水剂的制备方法，是目前亟待解决的一项技术问题。

发明内容

本发明的目的就是提供一种工业矿渣再利用方式以及高效、低成本的保水剂的制备方法。

本发明采用如下技术方案：

一种利用工业矿渣制备保水剂的方法，通过以下步骤制备：

(1)工业矿渣改性：将收集的工业矿渣粉碎至粒径大小为20-50目，再将工业矿渣粉末、硬脂酸、MDI和有机锡催化剂按100-120:10-20:4-10:0.2-0.4的质量比依次加入恒温反应釜中反应，得到改性工业矿渣。

(2)保水剂制备：将200-300份改性工业矿渣加入恒温反应釜中，并打开磁力搅拌器搅拌，缓慢加入1000-1200mL浓度为28-30％的氢氧化钾溶液，当反应釜温度降至水浴温度后再加入500份水搅拌，再加入100-120份丙烯酸、60-80份丙烯醇、50-100份丁烯二醇、0.5-1份硫代硫酸钠进行聚合反应1-2h后，加入1-2份亚硫酸钠反应，保温1-1.5h后冷却至室温，物料取出干燥，得到保水剂。

进一步的，步骤(1)中反应釜温度为70-80℃，搅拌转速为400-600rpm。

进一步的，步骤(1)中加入硬脂酸后反应1-2h再加入MDI和有机锡催化剂。

进一步的，MDI和有机锡催化剂加入后再反应1-2h。

进一步的，步骤(2)中水浴温度为24-26℃，磁力搅拌器转速为100-160rpm。

进一步的，加水后搅拌时间为1-3min。

进一步的，聚合反应过程中的反应温度为70-80℃，磁力搅拌器转速为200-400rpm。

进一步的，聚合反应后升温2-5℃再加入亚硫酸钠反应0.5-1h。

进一步的，物料干燥温度为30-50℃。

进一步的，丙烯酸、丙烯醇、丁烯二醇、亚硫酸钠、硫代硫酸钠为工业纯的原料。

本发明的利用工业矿渣制备保水剂的方法，具有以下有益效果：