[发明专利]一种防治矿井煤自燃的粉煤灰基绿色高保水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种防治矿井煤自燃的粉煤灰基绿色高保水凝胶，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：成胶A料10~30%、交联B料20~45%，其余为水；所述的成胶A料由可生物降解高吸水性树脂、阴离子聚丙烯酰胺、田菁胶和粉煤灰按1~3：0.5~1：0.5~1：95~98的重量比，经物理共混制得；所述的交联B料由沸石、可膨胀石墨和柠檬酸铝络合物按60~78：20~36：2~4的重量比，经混合、分散、吸附和冷冻干燥后制得；

所述的绿色高保水凝胶通过以下步骤制备得到：

1）按比例将成胶A料加入水中，在常温下搅拌5~10min后，得到均匀的复合悬浮液；

2）按比例将交联B料加入到上述复合悬浮液中，在常温下搅拌3~5min后，得到防治矿井煤自燃的粉煤灰基绿色高保水凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种防治矿井煤自燃的粉煤灰基绿色高保水凝胶，其特征在于，所述的成胶A料的制备过程如下：

1.1）按比例分别称取可生物降解高吸水性树脂、阴离子聚丙烯酰胺、田菁胶，球磨混合均匀，制备得到聚合物粉体；

1.2）按比例将粉煤灰加入到上述聚合物粉体中，球磨混合均匀，制备得到成胶A料。

3.根据权利要求1所述的一种防治矿井煤自燃的粉煤灰基绿色高保水凝胶，其特征在于，所述的交联B料的制备过程如下：

2.1）按比例分别称取沸石、可膨胀石墨，球磨混合均匀，制备得到无机粉体；

2.2）按照20~30:70~80的重量比例将上述无机粉体加入水中，在常温下搅拌30~50min，无机粉体在水中完全分散后，得到均匀的无机粉体悬浮液；

2.3）按比例称取柠檬酸铝络合物加入上述的无机粉体悬浮液中，在常温下搅拌30~50min后，无机粉体颗粒充分吸附柠檬酸铝络合物，得到均匀的交联B料悬浮液；

2.4）将上述的交联B料悬浮液进行冷冻干燥，得到干燥的交联B料块体；

2.5）将上述的交联B料块体球磨至30目粒径以下，得到交联B料。

4.根据权利要求1或2所述的一种防治矿井煤自燃的粉煤灰基绿色高保水凝胶，其特征在于，所述成胶A料中的粉煤灰为二级粉煤灰。

5.根据权利要求1或3所述的一种防治矿井煤自燃的粉煤灰基绿色高保水凝胶，其特征在于，所述交联B料中的沸石粒径为10~30目，可膨胀石墨粒径为10~30目。

6.根据权利要求2所述的一种防治矿井煤自燃的粉煤灰基绿色高保水凝胶，其特征在于，步骤1.1）、1.2）中所述球磨的转速为100~300r/min，球磨时间为10~30min。

7.根据权利要求3所述的一种防治矿井煤自燃的粉煤灰基绿色高保水凝胶，其特征在于，步骤2.1）、2.5）中所述球磨的转速为100~300r/min，球磨时间为10~30min。

8.根据权利要求3所述的一种防治矿井煤自燃的粉煤灰基绿色高保水凝胶，其特征在于，步骤2.4）中所述冷冻干燥温度为-60~-30℃，真空度为5~10Pa，时间为40~90h。