焦化硫膏提纯基础及改性沥青机制研究

焦化硫膏提纯基础及改性沥青机制研究

一、引言

焦化工业是我国大气污染的主要来源之一，其中硫化物是其中

最主要的污染物之一。焦炉煤气中的硫化氢和二硫化碳在高温、高

压环境中，会形成焦化硫膏，其在炼焦工艺中不仅浪费能源，而且

破坏环境。为了达到减少污染物排放，节能减排的目的，对焦化硫

膏进行提纯和改性处理研究具有相当大的理论意义和实际应用价值。

二、焦化硫膏的性质及提纯基础

1. 焦化硫膏的化学组成和性质

焦化硫膏是焦化工业的副产品，它是由焦炉煤气中的硫化氢、

二硫化碳和氨气（氨、甲醛等有机物质常常伴随）在碱性催化作用

和加热条件下生成的，其主要组成为二硫化碳、硫化氢、甲硫醇、

甲硫醛、甲硫醚等无机和有机物质。硫膏中的有机物含量较大，分

子结构较为复杂，其中硫、氧原子较多，甲基化程度较高，这些有

机物对环境有毒害等强的危害性。

2. 焦化硫膏的提纯基础

目前国内外多采用物理、化学等方法对焦化硫膏进行提纯，主

要包括溶剂提取法、蒸馏法、超滤法等。其中溶剂提取法是最为常

用和广泛的方法之一。根据文献资料表明，在常规提取体系中，硫

膏可以被丙酮和四氢呋喃等溶剂提取。此外，也有学者采用了离子

液体、超临界二氧化碳等新型溶剂进行提取。提取条件的选择对硫

膏的提取效果有很大的影响，对于提取时间、提取剂比例、固液比

等条件需要逐一进行优化。

三、焦化硫膏改性沥青的机理研究

1. 焦化硫膏改性沥青的研究历史

近年来，越来越多的学者对焦化硫膏进行改性沥青的研究，以

期达到资源利用和环境保护的目的。在国内外，研究硫膏改性沥青

的机理主要包括四个方面：硫膏沥青相互作用机理、硫膏改性沥青

稳定性的研究、硫膏改性沥青性能的测试和分析以及硫膏沥青的力

学性能研究等。

2. 焦化硫膏改性沥青的机理研究

（1）物理变化机理

硫膏的添加可以改变沥青的物理结构，使其成为复合材料。例如，硫膏可以在沥青中增加原位硫化反应，从而有助于提高沥青的

长期稳定性和抗老化性能。

（2）化学反应机理

硫膏中的硫化物和沥青中的活性基团（如双键、羟基等）可以

发生化学反应，生成新的化合物，从而改变沥青的性质。硫膏中的

有机物也可以在沥青中进行杂原子间的化学键合反应，从而提高其

黏合性能。

（3）物理化学机理

硫膏改性的沥青中，硫膏中的硫元素与沥青中的氧、氮、硫等

元素形成了更多的化学键，从而形成了一种网络结构，提高了沥青

的黏合性和粘附性。

四、结论

总之，对焦化硫膏的提纯和改性沥青的机理研究具有深远的理

论意义和现实应用价值。我们可以通过改性焦化硫膏来解决资源的

回收和重复利用，并且改性后的沥青在路面使用中能够提高其性能，延长其使用寿命，从而避免了浪费资源，减少了环境污染。未来的

研究需要更多关注焦化硫膏提纯和改性沥青的材料特性，以及更深入地探索其机理，为环境保护提供更多科学的方法和技术支持。