CN110870963A - 一种新型消防灭火材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型消防灭火材料及其制备方法，灭火材料的原料包括矿土和粘土，灭火材料的制备方法包括以下步骤，粉碎‑去杂质‑去酸性‑烘干‑表面修饰‑水洗至中性‑除滤‑烘干‑粉磨‑湿磨，得到的悬浮液即可制备成灭火材料。该发明中，由于采用矿土与粘土为原料，成品中主要成分均为天然矿物质，不仅成本较低，其本身也无毒无害，不会对环境造成不利的影响，同时，不会在消防灭火过程中衍生出有害的物质，实用性强。

Description

一种新型消防灭火材料及其制备方法

技术领域

本发明属于灭火材料领域，特别是属于一种新型消防灭火材料及其制备方法。

背景技术

防火阻燃一直是人类防止自然灾害、自我保护的一个重要课题。水、沙土，都是最原始 的灭火材料，后来有了其它类型的灭火材料，分别是：水系灭火剂、干粉灭火剂、泡沫灭 火剂、气体灭火剂，以及卤代烷一类的不可燃烧型有机液体类的灭火剂。这些材料的灭火 阻燃性能各有优缺点，但在部分情况下并不适用，如：动力电池一类的火灾，动力电池起火后，电池的燃烧为无氧燃烧，通过隔绝氧气来进行灭火的普通灭火器(干粉、泡沫等) 难以达到使用效果。

为此，本专利阐述了一种固体矿物质一类水基悬浮液灭火阻燃原料制作，用它制作的消 防材料不仅具有良好的流动性、附着性、隔离性，能够对大部分火源进行灭火，同时，还 具有降温性，在对动力电池起火进行灭火操作时，能够通过迅速降低电池温度来达到灭火 的效果。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种灭火性能好且能扑灭动力电池起火的新型消防灭火材料及 其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：一种新型消防灭火材料及其制备方法，所述灭火材料的原 料包括矿土和粘土，所述灭火材料的制备方法包括以下步骤：

步骤一：粉碎、研磨原料，在原料中依次加入98％的浓硫酸、浓盐酸以及双氧水进行反 应，得到第一反应物；

步骤二：静置后除去第一反应物中的液体，用去离子水清洗后烘干，得到中间粉体；

步骤三：在中间粉体中加入高氯酸与冰醋酸的混合溶液，得到第二反应物；

步骤四：充分反应后除去第二反应物中的液体，水洗至中性，并将其除滤、烘干，得到粗粉体料；

步骤五：对粗粉体料进行粉磨，得到细粉体料；

步骤六：对细粉体料进行湿磨，得到纳米级浆料。

值得一提的是，方案中的矿土包括石英、沙石、蛭石、石墨、萤石、云母，石灰、辉石等一系列的各种材料；粘土包括由高岭石、石脂、蒙脱石、蛭石、和伊利石等硅酸盐矿风 化后形成的各种不同的粘土。

优选的，所述步骤一中原料研磨后的粉体粒径大于100目。粉体粒径大于100目的原料， 能够保证原料与浓硫酸、浓盐酸以及双氧水充分反应，避免杂质滞留于第一反应物内。

优选的，所述步骤一中浓盐酸的浓度为36％-38％，双氧水的浓度大于90％，双氧水反应 时长为三个小时。通过浓硫酸、浓盐酸以及双氧水的依次反应，能够去除原料中的杂质， 避免杂质对成品的质量造成影响。值得一提的是，步骤一中，浓硫酸、浓盐酸、双氧水的 比例优选为5:4:2，每公斤原料需使用至少2.5升浓硫酸进行去质，保证杂质的充分去除。

优选的，所述步骤二中去离子水的清洗过程进行至少三次，每公斤反应物单次清洗使用 至少五升去离子水。多次去离子水的清洗能够保证清洗后中间粉末内无酸性残留，避免对 后续的反应造成影响。

优选的，所述步骤三的反应温度为40摄氏度，每公斤反应物使用六升混合溶液进行反 应，混合溶液中高氯酸与冰醋酸的体积比为2:1，反应时长为一个小时。步骤三混合溶液的 反应，能够对中间粉体的表面进行修饰，提高粉体的附着性、流动性等，40摄氏度的反应 温度及一小时的反应时长能够保证中间粉体与混合溶液充分反应。

优选的，所述步骤五中矿物粉体料的粒径大于300目。粒径大于300目的矿物粉体料能 够提高灭火材料的附着性、隔离性等，进一步提高灭火效果。

优选的，所述步骤六的湿磨过程中，添加湿磨溶液，所述的湿磨溶液为1％-3％浓度的水 性分散剂，所述湿磨溶液与粗粉体料的重量比为3:1。按比例设置的湿磨溶液，能够提高湿 磨过程的稳定性，保证成品浆料粒径达到纳米级。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明中，不仅以矿土和粘土作为原料的灭火材料，同时加工过程无需进行复杂的化 学合成专门的卤代物，因而成本较低，减少了使用成本。

2.本发明中，灭火材料由于采用矿土与粘土为原料，化学性质极为稳定，不会在消防灭 火过程中衍生出有害的物质，而且大量使用之后，还可以回收再利用。

3.本发明中，灭火材料在使用时具有良好的流动性、附着性、隔离性以及降温性。

4.本发明中，由于原料为矿土和粘土，成品中主要成分均为天然矿物质，其本身无毒无 害，不会对环境造成不利的影响，同时，不会在消防灭火过程中衍生出有害的物质，大量 使用之后，还可以回收再利用。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进 行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限 定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常示 出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围， 而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创 造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操 作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这 种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排 他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除 在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例一：

作为本发明的一种较佳实施例，公开了一种新型消防灭火材料及其制备方法，本实施例 中灭火材料的原料包括矿土，所述灭火材料的制备方法包括以下步骤：

步骤一：粉碎、研磨矿土，用100目筛过滤后，称量得到10KG粉末；

步骤二：在粉末中加入25L浓度为98％的浓硫酸，均匀搅拌后加入20L浓度为38％的浓 盐酸，继续搅拌后加入10L浓度为90％的双氧水，持续搅拌三小时，得到第一反应物；

步骤三：将第一反应物静置半小时后，倒出溶液，得到粉末后按每公斤粉体用5L去离 子水的比例清洗三遍，烘干后得到中间粉体；

步骤四：称量中间粉体后，将其置于40摄氏度的反应釜内，按每公斤粉体用6L混合溶 液的比例进行反应，混合溶液为含2.5％高锰酸钾和0.5％硝酸铵的高氯酸、冰醋酸混合溶液， 其中高氯酸与冰醋酸的的体积比为2:1，搅拌一小时，得到第二反应物；

步骤五：将第二反应物中的液体倒出，水洗至中性后，将其抽滤、烘干，得到粗粉体料。

步骤六：将粗粉体料置于磨粉机(桂林鸿程HCQ改进型磨粉机)内进行粉磨，成品过300 目筛后，得到细粉体料。

步骤七：将细粉体料加入到砂磨机(驰勒CBN-25棒销式纳米砂磨机)中，以细粉体料： 溶液＝7:3的重量比加入0.2％浓度的水性分散剂，转速设置为～20-30rmp，湿磨8-12个小时 后，得到纳米级浆料(灭火材料原料)。

实施例二：

作为本发明的一种较佳实施例，公开了一种新型消防灭火材料及其制备方法，本实施例 采用粘土替换实施例一中的矿土，其他步骤与实施例一一致。

以上所述仅为本发明的部分较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神 和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型消防灭火材料及其制备方法,所述灭火材料的原料包括矿土和粘土，所述灭火材料的制备方法包括以下步骤：

步骤一：粉碎、研磨原料，在原料中依次加入98％的浓硫酸、浓盐酸以及双氧水进行反应，得到第一反应物；

步骤二：静置后除去第一反应物中的液体，用去离子水清洗后烘干，得到中间粉体；

步骤三：在中间粉体中加入高氯酸与冰醋酸的混合溶液，得到第二反应物；

步骤四：充分反应后除去第二反应物中的液体，水洗至中性，并将其除滤、烘干，得到粗粉体料；

步骤五：对粗粉体料进行粉磨，得到细粉体料；

步骤六：对细粉体料进行湿磨，得到纳米级浆料。

2.根据权利要求1所述的一种新型消防灭火材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤一中原料研磨后的粉体粒径大于100目。

3.根据权利要求1所述的一种新型消防灭火材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤一中浓盐酸的浓度为36％-38％，双氧水的浓度大于90％，双氧水反应时长为三个小时。

4.根据权利要求1所述的一种新型消防灭火材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤二中去离子水的清洗过程进行至少三次，每公斤反应物单次清洗使用至少五升去离子水。

5.根据权利要求1所述的一种新型消防灭火材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤三的反应温度为40摄氏度，每公斤反应物使用六升混合溶液进行反应，混合溶液中高氯酸与冰醋酸的体积比为2:1，反应时长为一个小时。

6.根据权利要求1所述的一种新型消防灭火材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤五中细粉体料的粒径大于300目。

7.根据权利要求1所述的一种新型消防灭火材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤六的湿磨过程中，添加湿磨溶液，所述的湿磨溶液为1％-3％浓度的水性分散剂，所述湿磨溶液与细粉体料的重量比为3:1。