[发明专利]一种固体缓释阻垢材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种固体缓释阻垢材料及其制备方法。由如下重量百分数的组分制成：阻垢剂30‑80%，填充剂5‑40%，无机硅酸盐粘结剂5‑15%，有机粘结剂5‑15%。本发明通过将阻垢活性成分固载于基材上制备固体阻垢剂，然后采用无机硅酸盐粘结剂与有机粘结剂混合二元造粒，无机硅酸盐粘结剂创造微孔缓释结构，保障造粒后的固体颗粒长期浸泡于水中不崩塌，有机粘结剂通过对固体颗粒进行微观包裹，控制阻垢活性成分的缓慢稳定释放，从而达到长效阻垢功能。本发明的固体缓释阻垢材料具有高效长寿的阻垢效果，有效降低频繁投料的成本，解决固体阻垢剂长期浸泡甭解造成二次污染的问题。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种固体缓释阻垢材料及其制备方法。

背景技术

自然界中含有较多钙镁盐类等矿物质的水叫做硬水。水烧开后，一部分水蒸发，难溶的硫酸钙会析出。可溶的碳酸氢钙和碳酸氢镁，在沸水中分解，释放二氧化碳，生成难溶的碳酸钙和氢氧化镁沉淀，有时也会生成碳酸镁即为水垢。水垢通常胶结于容器或管道表面，导热性差，导致受热面传热情况恶化，从而浪费燃料或电力，且会由于热胀冷缩和受力不均，极大的增加热水器和锅炉爆裂甚至爆炸的危险性。水垢碎片进入胃中与盐酸反应释放出钙镁离子会增加结石的风险，二氧化碳使人胀气、难受，胃溃疡病人还可能发生胃穿孔的危险。

阻垢剂是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。阻垢剂的作用机理可分为鳌合、分散和晶格畸变三种，主要用于反渗透和热水阻垢，传统阻垢剂多为液体和可溶性固体，使用时需按时按量进行投放，大大增加人工成本。为减少人工成本，市场亦有少量固体微溶阻垢剂。

常见的阻垢剂为液体，水溶性强，不能有效满足众多水处理应用场景的需求。为此固体缓释阻垢材料的发展需求巨大。固体缓释阻垢材料因长期浸泡在水中，其耐泡、耐冲刷不崩塌的性能尤为关键；同时，控制阻垢活性成分的缓释性能是控制阻垢颗粒材料使用寿命的关键。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种释放量低、使用寿命长、阻垢效果好，且能避免固体阻垢剂长期浸泡甭解造成二次污染问题的固体缓释阻垢材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种固体缓释阻垢材料，由如下重量百分数的组分制成：阻垢剂30-80％，填充剂5-40％，无机硅酸盐粘结剂5-15％，有机粘结剂5-15％。

作为优选的，在上述的固体缓释阻垢材料中，所述阻垢剂由阻垢活性成分50-90％和基材10-50％组成。

作为优选的，在上述的固体缓释阻垢材料中，所述阻垢活性成分为有机磷系列阻垢剂、聚羧酸类分散剂、三氮唑阻垢剂中的一种或其组合。

作为优选的，在上述的固体缓释阻垢材料中，所述的基材为硅藻土、沸石粉或活性炭。

作为优选的，在上述的固体缓释阻垢材料中，所述无机硅酸盐粘结剂为水玻璃硅酸钠、硅酸钾或硅酸锂。

作为优选的，在上述的固体缓释阻垢材料中，所述的有机粘结剂为聚乙烯醇、环氧树脂或聚氨酯。

作为优选的，在上述的固体缓释阻垢材料中，所述的填充剂为钛白粉、滑石粉、碳酸钙或硫酸钡。

上述固体缓释阻垢材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)对基材进行预处理，增强其吸附能力，并使其具有分子结合力；

(2)将预处理后的基材浸泡于阻垢活性成分中，阻垢活性成分固载于基材微孔中得到阻垢剂；

(3)将阻垢剂、填充剂和无机硅酸盐粘结剂均匀混合；

(4)将步骤(3)所得混合物烘干；