[发明专利]一种改性珊瑚砂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性珊瑚砂及其制备方法，改性珊瑚砂，包括以下重量份的组分：珊瑚砂25‑35份、改性多孔纤维棉10‑18份、蒙脱石6‑10份、硅酸钠10‑15份、氢氧化铝4‑8份、氢氧化镁2‑5份、海泡石5‑10份、椰子壳粉3‑8份、水玻璃1‑3份和黄原胶0.5‑1份。本发明公开的改性珊瑚砂可以用于促进珊瑚岛礁淡水资源的有效收集与存储，提高珊瑚岛礁地区淡水资源的供给与可持续利用。

技术领域

本发明涉及珊瑚砂地质改良技术领域，具体涉及一种改性珊瑚砂及其制备方法。

背景技术

我国东部自东北到西南，海岸线漫长，海岛众多，尤其南海海域300多万平方公里，热带海岛密集成群，分中沙、西沙、南沙群岛，均归海南省三沙市管辖。南海诸岛及其海域是我国五大海区中最大的海区，但受特殊成土母质及水文地质条件影响，南海诸岛主要为珊瑚礁岛，其表层为形成年代晚、松散未胶结或弱胶结的珊瑚和生物碎屑砂层，其下为珊瑚礁灰岩和珊瑚贝壳会岩。这种土壤质地具有粗质多孔，易碎的结构特征，岛上丰富的降水很难产生地表径流，加之砂土缺乏天然有机物，从而形成了结构性缺水、土地贫瘠、生态脆弱的海岛水土资源环境系统。目前，我国大部分海岛的淡水供应主要依赖从大陆远距离运水、海水淡化以及通过硬化设施收集并处理部分雨水。

而作为南海岛礁地区重要淡水资源——自然降水，如何在其特殊地质条件下实现对自然降水的有效收集、存储，提高该地区淡水资源的供给与可持续利用，是必须要考虑的关键问题。珊瑚砂是珊瑚岛礁主要质地，其为珊瑚或贝壳等生物死后碎屑，结合就地取材，充分利用珊瑚岛礁土壤质对其改良来起到储水作用，是非常有意义的。淌若单独使用珊瑚砂，并不能很好的解决岛礁上储水困难的问题，因此提供一种有效发挥储水作用的改性珊瑚砂是极其有意义的。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种改性珊瑚砂及其制备方法，以解决珊瑚岛礁淡水收集与存储困难的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种改性珊瑚砂，包括以下重量份的组分：珊瑚砂25-35份、改性多孔纤维棉10-18份、蒙脱石6-10份、硅酸钠10-15份、氢氧化铝4-8份、氢氧化镁2-5份、海泡石5-10份、椰子壳粉3-8份、水玻璃1-3份和黄原胶0.5-1份。

本发明的有益效果为：珊瑚砂含有大量孔隙，若将其用于储水，必然要解决孔隙问题，而珊瑚砂中含有大量的碳酸钙，蒙脱石为硅铝酸盐，呈层状结构，珊瑚砂与蒙脱石再与硅酸钠、氢氧化铝和氢氧化镁结合后，可形成硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁凝胶，即这几种成分混合水化后会形成-Si-O-Si-、-Si-O-Al-、-Si-O-Ca-、-Si-O-Mg-键，并进一步形成三维立体空间结构，当凝胶硬化后，凝胶中还存在微孔隙。而在南海岛礁，椰子量非常多，但椰子壳经常不能合理利用，此时将椰子壳磨成微细粉，当加入椰子壳粉后，可以堵住凝胶中的微孔隙，而当加入海泡石后，海泡石在储水过程中会变得柔软体积变大，其交叉也会遮封一部分孔隙，这样就会大大提高珊瑚砂的储水能力。此外，成分中还加入了改性多孔纤维棉，水玻璃和黄原胶，改性多孔纤维棉可以起到储水作用，水玻璃和黄原胶共同起作用，将多孔纤维棉与形成凝胶的成分共同粘合在一起，并与椰子壳粉、海泡石共同起作用，减小孔隙，更好的起到储水作用，并且本申请中各组分无毒，并且还具有吸附作用，可对储存的水分起到一定净化作用。

进一步地，一种改性珊瑚砂，包括以下重量份的组分：珊瑚砂30份、改性多孔纤维棉15份、蒙脱石8份、硅酸钠12份、氢氧化铝6份、氢氧化镁3份、海泡石8份、椰子壳粉5份、水玻璃2份和黄原胶0.8份。

进一步地，改性多孔纤维棉通过以下方法制得：将多孔纤维棉和吸水改性剂混合，制得；其中，吸水改性剂加入量占多孔纤维棉重量的2-4％。

进一步地，吸水改性剂包括以下重量份组分：改性魔芋精粉5-10份、海带5-10份、丙烯酸20-30份、氢氧化钠15-25份、丙烯酰胺8-15份、过硫酸钠0.8-1.2份、亚硫酸钠0.8-1.2份和乙二醇二缩水甘油醚5-12份。