專利名稱：一種用煤炭油頁巖生產(chǎn)防滲材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用煤炭油頁巖生產(chǎn)防滲材料的制備方法，制法是將含有油頁巖的煤炭和常溫液態(tài)多碳鏈烷基有機(jī)物按一定比例混合攪拌干燥而成，以解決大面積環(huán)境治理所需柔性防滲材料缺乏問題，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的高效利用，特別涉及組合物中煤炭、油頁巖和常溫液態(tài)烷基有機(jī)物的含量。
背景技術(shù)：
已知煤炭和油頁巖含有大量的碳原子，碳原子通過共價(jià)鍵和離子鍵方式可以吸附帶正電離子和分子，在碳原子的外表可以鑲嵌帶有正/負(fù)電荷的離子，如氫離子。液態(tài)多碳鏈烷基有機(jī)物的外圍離子為氫離子，與水分子H-O-H具有排斥作用，因此不溶于水，鑲嵌到碳顆粒表面后，使得碳顆粒具有排斥水分子的作用。因此將液態(tài)烷基有機(jī)物鑲嵌在碳顆粒的表面，就可以達(dá)到碳顆粒排斥水分子的目的，形成顆粒狀防滲材料。已知碳原子核氫離子吸附原理如下表面化學(xué)吸附許多無定形碳可以看作是由石墨層雜亂堆積而成的，石墨能形成一系列獨(dú)特的化合物，叫做石墨化合物。許多石墨化合物是層間間充化合物，多數(shù)是非化學(xué)計(jì)量，鍵的性質(zhì)依據(jù)結(jié)合的物質(zhì)而有很大的變化。《無機(jī)化學(xué)各論》上海教育出版社，化學(xué)講座第15卷作者新村陽一(本日)69頁、第五章，第四族典型元素、第一節(jié)碳煤炭和油頁巖顆粒屬于以無定形碳為主要成分的混合物，其具有石墨化合物的基本特征，可以與多種物質(zhì)形成復(fù)雜的化學(xué)鍵，特別是煤炭顆粒表面存在大量的石墨型層間間隙，表面帶有負(fù)電荷nC_。基于此利用常溫下液態(tài)烷基化合物分子的nCH+與nC_的絡(luò)合屬性，即可在煤炭和油頁巖顆粒的的表面生成大量的C-H-C離子共價(jià)鍵，達(dá)在煤炭和油頁巖顆粒表面利用化學(xué)鍵鑲嵌烷基化合物的目的，形成表面被烷基包圍的無定形碳顆粒，這些顆粒具有斥水性，單位面積的吃水能力可以用所含烷基有機(jī)物分子的范德華力來衡量。試驗(yàn)表明，煤炭和油頁巖顆粒顆粒表面與烷基有機(jī)化合物的吸附為分子吸附，這兩種吸附的具體內(nèi)在方式和結(jié)合力尚有待于進(jìn)一步研究，最有可能的是分子間的范德華力是這種吸附的主要作用力。以斥水性為主的防滲材料，不易密閉防滲的材料在微觀上具有更可信任的防身能力。技術(shù)問題的提出如何解決普通防滲材料在自然溫度下具有的柔性形變的能力、解決材料應(yīng)力變化破裂、自然老化、溫差變形、凍融形變帶來的滲漏隱患和環(huán)境災(zāi)害？。常規(guī)辦法盡可能使用結(jié)實(shí)的防滲卷材和塑料布、油氈、浙青涂層等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用親水性的煤炭和油頁巖顆粒與常溫液態(tài)烷基有機(jī)化合物充分均勻混
3合、化合形成具有良好斥水性的顆粒質(zhì)，經(jīng)過烘干實(shí)現(xiàn)煤炭顆粒的表面改性。采用常溫液態(tài)烷基有機(jī)化合物，可以降低生產(chǎn)能耗和成本，不降低斥水性效果，見這些顆粒依據(jù)工程需要按不同的厚度布設(shè)到需要防滲漏的層位，就形成了在一定范圍內(nèi)適應(yīng)凍融形變、壓應(yīng)力性變、溫差形變等復(fù)雜環(huán)境下的柔性防滲功能，解決復(fù)雜環(huán)境下的防滲材料安全問題。實(shí)施基礎(chǔ)煤炭和油頁巖顆?？梢酝ㄟ^煤炭粉碎而制得不同粒度的產(chǎn)品，干燥后即可使用， 常溫液態(tài)烷基有機(jī)化合物例如脂肪酸、液態(tài)石蠟、烷基硅油等是常規(guī)化工產(chǎn)品，兩者的混合在常溫下攪拌均勻即可。本發(fā)明的目的提供一種低成本、高性能，適應(yīng)在復(fù)雜環(huán)境下使用的顆粒防滲材料。本發(fā)明的技術(shù)方案是1、選擇密度較大的煤炭和油頁巖，密度大可提高顆粒的耐壓強(qiáng)度；2、稱量干重顆粒物和常溫液態(tài)烷基有機(jī)化合物的重量；3、依據(jù)設(shè)計(jì)的混合比例，混合攪拌均勻即可。4、按上述比例配置固體和烷基有機(jī)化合物組合物，其中煤炭顆粒的總重量占組合物總重量百分比的1_98%，油頁巖的總重量占組合物總重量百分比的1-98%，常溫液態(tài)烷基有機(jī)化合物的總重量占組合物總重量百分比的1_98%。本發(fā)明的有益效果1、實(shí)現(xiàn)了煤炭和油頁巖的高效利用，顆粒防滲材料具有更好的環(huán)境適應(yīng)能力。2、表面改性后的煤炭和油頁巖顆粒具有穩(wěn)定的、安全的防滲功能。3、依據(jù)需要可以靈活生產(chǎn)不粒度的防身顆粒，用于各種需要。4、由于加工簡(jiǎn)單，節(jié)能、沒有三廢排放，達(dá)到清潔生產(chǎn)要求。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。1、按生產(chǎn)1噸顆粒防滲材料計(jì)算，需要400公斤的硬質(zhì)煤炭顆粒和450公斤的油頁巖以及50公斤的液態(tài)烷基有機(jī)化合物。2、將上述比例配置原料，在攪拌罐里混合攪拌均勻，得到防滲顆粒，放置72小時(shí)陳化反應(yīng)，得到合格的防身顆粒。按以上方法生產(chǎn)的防滲顆粒效果好，成本底，適用性強(qiáng)，利用該范圍廣，確保防滲工程的降低成本，提高防滲工程的安全性。
權(quán)利要求
1. 一種用煤炭和油頁巖生產(chǎn)顆粒防滲材料的制備方法，其特征是煤炭、油頁巖顆粒和烷基有機(jī)化合物的組合物，其中煤炭顆粒的總重量占組合物總重量百分比的1_98%，油頁巖的總重量占組合物總重量百分比的1_98%，常溫液態(tài)烷基有機(jī)化合物的總重量占組合物總重量百分比的1-98%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用煤炭油頁巖生產(chǎn)防滲材料的制備方法，制法是將含有油頁巖的煤炭和常溫液態(tài)多碳鏈烷基有機(jī)物按一定比例混合攪拌干燥而成，以解決大面積環(huán)境治理所需柔性防滲材料的缺乏問題，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的高效利用，特別涉及組合物中煤炭、油頁巖和常溫液態(tài)烷基有機(jī)物的含量。
文檔編號(hào)C04B20/10GK102452804SQ20101052760
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者徐海軍 申請(qǐng)人:延安圣通聚源生態(tài)科技有限公司