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1、氯盐型和环保型融雪剂的发展现状2014年10月16日一、融雪剂的融雪原理融雪剂溶于水(雪)后,其冰点 在零度以下,如氯化钠溶于水 后冰点 在-10 C左右,氯化钙在-20 C左右,醋酸类可达-30 C左右。 盐类的溶解需 要吸热以外,还有一个作用就是盐水 的凝固点较低, 因此在雪水中溶解了 盐之后就难以再形成冰块。 此外,融 雪剂溶于 水后,水中离子浓度上升, 使水的液相蒸气压下降,但冰的固态 蒸 气压不变。为达到冰水混合物平衡 共存时固液蒸气压相等的状态, 冰便 溶化了。 水结冰后密度变小, 因此, 压强越大, 冰的熔点越低。 常常见 到,车轮碾过的地方雪往往易于融化 就是这个道理。 积雪的
2、 路面上洒上融 雪剂后,再经车辆的碾压就更易使雪 融化。二、融雪剂的分类及特点(一)融雪剂的分类融雪剂的发展大致可分为纯氯化钠型、 氯盐型、氯盐混合型以及 环保型四个阶段。 融雪剂按照成分组成主要分为两类: 一类为无机融 雪剂,也称为氯盐型融雪剂,以氯盐类为主要成分(如氯化钠、氯化 钙、氯化镁、氯化钾等) ;另一类为有机融雪剂,也称为环保型融雪 剂,以醋酸钾、乙 酸盐、醇类为主要成分。(二)各类融雪剂的特点1 、纯氯化钠型融雪剂 纯氯化钠型融雪剂是人们最早普遍使用的 道路融雪剂, 主要是用工业盐进行粉碎和筛分而成, 使用时直接扬撒 或化成盐水喷洒。产品具有融雪速度快、成本低等特点,但其腐蚀性
3、极强,使用后对桥梁、道路、土壤、水和植被都有严重的影响。目前 大部 分地区已不允许使用。2、氯盐型融雪剂氯盐型融雪剂除氯化钠以外, 还主要有氯化钙、 氯化镁、氯化钾等,目前使用最多的是氯化钙。 氯化钙也被称为热盐, 其优点是溶解时放热, 尤其是无水氯化钙,熔解时释放热量大,融 雪效果明显。 但不足的是, 一般工业用氯化钙纯度不高, 含量为 80 左右,为达到较好的融雪效果,必须通过煅烧脱去结晶水,且在贮存 时必须密封包装, 因此其制造与贮存成本较高。 此外,试验结果证明, 氯化钙同样存在腐蚀性,只是对环境的负面影响比氯化钠轻。3、氯盐混合型融雪剂 氯盐混合型融雪剂主要以 50 %左右的氯 化钠
4、,分别与一种或几种其他氯盐粉碎、搅拌、烘干而成,如钠 镁 混合型(氯化钠与氯化镁) 、钠钙混合型(氯化钠与氯化钙) 。融雪剂 中加入氯化钙或氯化镁等来降低氯化钠的含量, 可以不同程度地降低 腐蚀 性,减少对环境的影响,但不是技术创新,更不是新型环保。4、环保型融雪剂环保型融雪剂为不含氯的无机或有机盐,主要 有醋酸钙镁、醋酸钾、乙酸盐、醇类等。产品的主要特点是融雪、融 冰速度快且持久; 防冻、防滑效果好, 冰点低;不含氯离子和钠离子, 可生物分解,不污染环境,对人、动物、植被都无损害;不腐蚀路面 和金属,最大限度地降低融雪剂对道路及环境的影响和破坏。 产品的 缺点是价格太高,大约相当于氯盐混合
5、型融雪剂价格的 10 倍。因此, 产品一般仅用于机场、 停车场、大型广场等重要场所, 并未广泛应用。三、融雪盐标准评价一种融雪剂的优劣, 主要是从融雪剂的融雪性能、 腐蚀性及 重金 属含量等因素来多方面综合考虑。目前,关于融雪剂的标准并 不多。主要介绍太平洋西北除雪协会(PNS制定的融雪剂标准、 北京市质量技术监督局制定的地方标准及道路除冰融雪剂(GB/T23851-2009) 标准。(一)太平洋西北除雪协会(PNS制定的融雪剂标准国外主要有太平洋西北除雪协会(PNS制定的融雪剂标准。标 准中关于环保型融雪剂的技术指标主要对 PH值、腐蚀性、比重、氰 化物及砷( As 、 钡( Ba 、镉 (
6、 Cd 、 铬( Cr 、铜 ( Cu 、汞 (Hg、铅(Pb)、硒(Se)、锌(Zn)等重金 属离子的含量做了相关 规定。该标准 规定环保型融雪剂PH为 6.0-8.0 ;腐蚀性不大于传 统氯化钠型融雪剂的30%;氰化物含量不大于0.20ppm;砷 含量不 大于5ppm等。( 二) 北京市质量技术监督局制 定的地方标准北京市质量技术监督局于 2003年 5月 18日发布了关于融雪剂的 北京市地方标准。标准主要从颜色、气味、含水率、冻结温度、融雪 速度、融 雪量、对金属的腐蚀作用、对水泥路 面的脱皮影响、对沥 青路面的剥落影响、摩擦力的测试、刹车指数、毒性测定以及对植物 影响等方面做出了相关规
7、定。 该标准要求融雪剂无毒、 无令人不愉快 的气味;对汞(Hg)、铅(Pb)、砷(As)、镉(Cd)等重金属含量也 做了严格规定。在标准的 13 项技术中有 9 项都不同程度地涉及环保 指标。(三)道路除冰融雪剂 (GB/ T23851-2009) 标准我国的国家推荐性标准道路除 冰融雪剂 (GB/T23851-2009) 于 2010 年 2 月 1 日正式实施。标准规定了道路除冰融雪剂的要求、 试验方法、检验 规则、标志、标签、包装、运输和贮存。融雪剂标 准在理化性能、融雪性能和环保性能三方面规定了 13 项技术指标。 对外观、溶解速度、 融雪化冰能力、 碳钢腐蚀率、 混凝土腐蚀率、 路
8、面摩擦衰减率、PH值及汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、砷 (As)等5种重金属离子的含量做了相关规定。 该标准要求产品融雪 化冰能力不低于氯化钠融雪能力的 90% PH为6.0-10.0 ;砷含量不 大于5ppm等。总之,融雪剂必须具有低腐 蚀性、无环境污染、融雪 能力强等特 点。四、环保型融雪剂开发现状 环保型融雪剂多为无机或有机混合物, 其生产工艺简单, 生产设 备也 不复杂。只需将原料按照科学配方混合搅拌均匀、烘干、分级 过筛即可。 生产中原料与添加剂配比为关键技术。产品成本主要是 通过原料成本和添加剂成本来决定。 目前, 由于原料成本和添加剂成 本过高,短时间内环 保型
9、融雪剂还不可能完全替代氯盐型融雪盐。 尤其是像我国南方发生的大面积冻雨灾害,冻雨降落地面之后迅 速 凝结,在路面上形成光滑的冰面,极难清除。从融雪剂融冰效能、速度、方便到成本的比较,氯盐型融雪剂仍是难以取代的。(一)环保型融雪剂需要研发突破的重点 交通系统畅通是关系社会经济正常运转的大问题, 使用氯盐类融 雪盐 是迫不得已。 所以,下一步环保型融 雪剂完全替代氯盐型融雪 盐需要研发 突破以下几点:一是安全环保。 产品完全不含氯化物成分, 不含常规禁止或控用 化 学品,不损坏道路、桥梁设施及混凝土构件,不破坏植被,不污 染水源, 对人体无害。二是尽可能用量少,适宜温度范围大,融雪 化冰效率高。三
10、 是价格便宜,可以广泛使用于各种场 所。(二)几种新型融雪剂1、醋酸钙镁融雪剂醋酸钙镁作为一种高效的融雪剂, 世界上很多国家和地区都在使 用。但由于价格高只能应用于飞机 场、停车场、广场及高档社区。 现 在,已经能够利用生物质热解废液为 原料,制备出醋酸钙镁,使 得醋酸钙 镁融雪剂价格不断下降。2、几种非氯化物混合型融雪剂从造纸废弃物中提取硫酸钠有 机酸;从生产糠醛的副产物中提取醋 酸,并添加硫酸镁和石灰石; 从生产 糠醛的副产物中提取甲基葡萄糖苷,并添加二乙二醇或硫酸 钙。3、氯化物和非氯化物混合型融雪剂 以氯化钙为主料,尿素、重过磷酸钙、硫脲、葡萄糖酸钠等原料 配 置成混合型融雪剂。产品特
11、点是融雪 速度快、效果好;使用温度 范围广,适宜环境温度为-5 C-40 C;对道路、桥梁的腐蚀性低, 对植物的毒性小;成本低。4、氯化物、阻锈剂和非氯化物混 合型融雪剂 以氯化钙为主料,尿素、亚硝酸钠、硫酸钾为辅料,偏硅酸钠为 阻锈 剂的混合型融雪剂。产品特点对环境 影响较小,融雪效率高, 并且含有植 物生长所需的营养元素。五、多措并举,降低融雪剂对环境的危害(一)尽可能使用机械和人工除雪冬季降雪时, 应该发动群众积极参与除雪, 在城市市区、停车场、 广场、单位,大力推广机械除雪和人工 除雪相结合的除雪方法;市 政部门应 积极推广使用除雪设备,如推雪机、旋转式除雪机、犁式 清雪机、扫雪机 等
12、,科学高效地除雪。(二)严格控制融雪剂的使用在交通不太拥挤的地方, 优先采取人工除雪和机械除雪, 当积雪 影响 交通时再考虑使用融雪剂,但一定要严格控制使用量。冰雪融 化后,要及 时清理道路两边雪水,不要将剩余积雪放入绿化带,要 用洒水车及时稀释路面融雪剂。(三)完善道路排水系统 条件允许的情况下,完善道路排水系统。可以在路、桥侧面铺设专门 汇集含融雪剂水的下水管道或水沟,最终引入污水处理厂。(四)严格执行产品标准,规范 融雪剂市场融雪剂生产企业应严格执行 道路除冰融雪剂 (GB/T23851-2009) 标准,不要随意进行环保型融雪剂的宣传,以免造成误导。同时,相 关部门 应对融雪剂产品进行严格审查,避免不合格产品流入市场。(五)鼓励推广环保型融雪剂政府部门要着眼长远,制定出科学、合理、高效的鼓励措施。鼓 励推广使用环保融雪剂的同时,对于生产者或使用者给予适当经济补 贴,弥补环保融雪剂的价格劣势,最终实现氯盐型融雪剂被价格适宜、环保咼效的 环保型融雪剂所替代。