(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010225054.3
(22)申请日 2020.03.26
(71)申请人 鲁昌宝
地址 232000 安徽省淮南市寿县寿春镇新
民街道新民选区1组166号
(72)发明人 鲁昌宝
(74)专利代理机构 上海微策知识产权代理事务
所(普通合伙) 31333
代理人 李萍
(51)Int.Cl.
C04B 7/42(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及除铬剂技术领域，具体公开了一
种高效液体水泥除铬剂及其制备方法，按重量份
5-7份、催化剂3-5份、稳效剂1.5-2份、载体73-75
份；本发明得到的除铬剂具有除铬效率高、除铬
稳定性高，当本发明所制备的除铬剂应用于水泥
后，有助于除铬还原成分的快速分散和反应，保
证除铬效果，还可以提高水泥强度，丰富产品的
功能，
并且加除铬剂的水泥有效储存时间较长。权利要求书1页 说明书9页CN 111233358 A 2020.06.05
C N 111233358
A
1.一种高效液体水泥除铬剂，其特征在于，按重量份计，制备原料至少包括：还原剂13-18份、沉淀剂5-7份、催化剂3-5份、稳效剂1.5-2份、载体73-75份。
2.根据权利要求1所述的高效液体水泥除铬剂，其特征在于，所述还原剂选自焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸铵、硫化钠、硫氢化钠、硫化铵、硫氢化铵、硫代硫酸钠、硫代硫酸铵、二氧化硫、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、氯化亚铁、硫酸亚锡中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的高效液体水泥除铬剂，其特征在于，所述还原剂为硫酸亚锡和焦亚硫酸钠，其中硫酸亚锡和焦亚硫酸钠的质量比为(7-9)：(6-9)。
4.根据权利要求1所述的高效液体水泥除铬剂，其特征在于，所述沉淀剂选自硫酸锌、氯化锌、氯化铁、硫酸铁、三氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硫酸镁、硫酸铝铵、硫酸铝钾、硫酸铝、硫酸镁铵中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的高效液体水泥除铬剂，其特征在于，所述催化剂为硫酸钛。
6.根据权利要求1所述的高效液体水泥除铬剂，其特征在于，所述稳效剂选自聚丙烯酸酯、氢氧化钠、维生素C、碳酸钠、氯化钠、乙酸铵、碳酸铵、乙酸钠、苯并氨酸、醇醚羧酸盐、糖酸中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的高效液体水泥除铬剂，其特征在于，所述醇醚羧酸盐选自辛醇聚醚-9羧酸钠、己醇聚醚-4羧酸钠、月桂醇聚醚-6羧酸钠、十三烷醇聚醚-12羧酸钠、鲸蜡醇聚醚-13羧酸钠中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的高效液体水泥除铬剂，其特征在于，所述糖酸选自葡糖酸、葡庚糖酸、D -核糖酸、木糖酸、葡萄糖酸中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的高效液体水泥除铬剂，其特征在于，所述载体为水或碳酸氢钠水溶液。
10.根据权利要求1-9任一项所述的高效液体水泥除铬剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括以下步骤：
先将载体加入反应釜中，再将占苯丙氨酸、醇醚羧酸、糖酸依次加入，每次入釜间隔搅拌1-2分钟；将焦亚硫酸钠加入反应釜中，搅拌3-5分钟；将硫酸钛入釜并搅拌3～5分钟，再将硫酸亚锡入釜并搅拌3～5分钟，最后将硫酸锌入釜并搅拌3～5分钟；即得。
权 利 要 求 书1/1页CN 111233358 A
一种高效液体水泥除铬剂及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及除铬剂技术领域，具体涉及一种高效液体水泥除铬剂及其制备方法。
背景技术
[0002]在硅酸盐水泥熟料的生产过程中，铬是原材料中不可避免的微量元素之一。通常硅酸盐水泥含铬量在100-300ppm之间。水泥窑中的氧化与碱性条件会促使六价铬的形成。六价铬氧化性极强，能够渗透人体组织，被归类为极毒物质。六价铬化合物的水溶性强，工人在操作水泥砂浆或混凝土时易接触皮肤，可能导致过敏和过敏性湿疹。另外六价铬不仅对人体，对环境的危害也极大。水泥窑中使用的含铬耐火材料废弃物如果处置不当，每年也会对环境造成巨大的污染。
[0003]对减少熟料中的铬含量的要求日渐提高，例如可以通过原材料替换以及更换含铬量较高的耐火砖等方式来实现。但是对于原料资源选择性受限，或者想将六价铬含量降低到较低的水平的水泥厂，必须采用还原剂。传统的方法是添加硫酸亚铁，因为硫酸亚铁成本低，溶解性较好。但硫酸亚铁具有刺激性，吸入有毒。同时硫酸亚铁极易氧化，水泥粉磨过程中会失去结晶水使得可溶性降低，降低其使用效果。因此硫酸亚铁必须大掺量使用，如果大掺量使用，但可能会增加水泥用水量，延长凝结时间而且会出现颜变深的现象。[0004]为此，研发一种高效液体水泥除铬剂，成为了本领域技术人员所关注的焦点。
发明内容
[0005]为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种高效液体水泥除铬剂，按重量份计，至少包括：还原剂13-18份、沉淀剂5-7份、催化剂3-5份、稳效剂1.5-2份、载体73-75份。
[0006]作为本发明一种优选的技术方案，所述还原剂选自焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸铵、硫化钠、硫氢化钠、硫化铵、硫氢化铵、硫代硫酸钠、硫代硫酸铵、二氧化硫、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、氯化亚铁、硫酸亚锡中的一种或几种。 [0007]作为本发明一种优选的技术方案，所述还原剂为硫酸亚锡和焦亚硫酸钠，其中硫酸亚锡和焦亚硫酸钠的质量比为(7-9)：(6-9)。
[0008]作为本发明一种优选的技术方案，所述沉淀剂选自硫酸锌、氯化锌、氯化铁、硫酸铁、三氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硫酸镁、硫酸铝铵、硫酸铝钾、硫酸铝、硫酸镁铵中的一种或多种。
[0009]作为本发明一种优选的技术方案，所述催化剂为硫酸钛。
[0010]作为本发明一种优选的技术方案，所述稳效剂选自聚丙烯酸酯、氢氧化钠、维生素C、碳酸钠、氯化钠、乙酸铵、碳酸铵、乙酸钠、苯并氨酸、醇醚羧酸盐、糖酸中的一种或多种。[0011]作为本发明一种优选的技术方案，所述醇醚羧酸盐选自辛醇聚醚-9羧酸钠、己醇聚醚-4羧酸钠、月桂醇聚醚-6羧酸钠、十三烷醇聚醚-12羧酸钠、鲸蜡醇聚醚-13羧酸钠中的一种或多种。
[0012]作为本发明一种优选的技术方案，所述糖酸选自葡糖酸、葡庚糖酸、D-核糖酸、木糖酸、葡萄糖酸中的一种或多种。
[0013]作为本发明一种优选的技术方案，所述载体为水或碳酸氢钠水溶液。
[0014]本发明的第二个方面提供了高效液体水泥除铬剂的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
[0015]先将载体加入反应釜中，再将占苯丙氨酸、醇醚羧酸、糖酸依次加入，每次入釜间隔搅拌1-2分钟；将焦亚硫酸钠加入反应釜中，搅拌3-5分钟；将硫酸钛入釜并搅拌3～5分钟，再将硫酸亚锡入釜并搅拌3～5分钟，最后将硫酸锌入釜并搅拌3～5分钟；即得。[0016]有益效果：本发明提供了一种高效液体水泥除铬剂，其产品的形式为液体，与粉体除铬助相比较，具有更易保存，使产品保质期更长，运输方便和使用便利等诸多优点；其次，本发明采用硫酸亚锡与焦亚硫酸钠作为还原剂，配合稳效剂、沉淀剂、催化剂，并以碳酸氢钠水溶液为载体，得到的除铬剂具有除铬效率高、除铬稳定性高，当本发明所制备的除铬剂应用于水泥后，有助于除铬还原成分的快速分散和反应，保证除铬效果，还可以提高水泥强度，丰富产品的功能，并且加除铬剂的水泥有效储存时间较长。
具体实施方式
[0017]参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另
有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
[0018]如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0019]连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。[0020]当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
[0021]单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
[0022]说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似
用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
[0023]此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
[0024]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高效液体水泥除铬剂，按重量份计，制备原料至少包括：还原剂13-18份、沉淀剂5-7份、催化剂3-5份、稳效剂1.5-2份、载体73-75份。
[0025]在一种优选的实施方式中，本发明所述高效液体水泥除铬剂，按重量份计，制备原料至少包括：还原剂12-17份、沉淀剂5.5-6.5份、催化剂3.5-4.7份、稳效剂1.6-1.8份、载体73-75份。
[0026]在一种最优选的实施方式中，本发明所述高效液体水泥除铬剂，按重量份计，制备原料至少包括：还原剂15份、沉淀剂6份、催化剂4.2份、稳效剂1.7份、载体74份。
[0027]还原剂
[0028]本发明所述还原剂是指在氧化还原反应里，失去电子或有电子偏离的物质。还原剂本身具有还原性，被氧化，其产物叫氧化产物。还原与氧化反应是同时进行的，即是说，还原剂在与被还原物进行氧化反应的同时，自身也被氧化，而成为氧化物。所含的某种物质的化合价升高的反应物是还原剂。
[0029]在一种优选的实施方式中，本发明所述还原剂选自焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸铵、硫化钠、硫氢化钠、硫化铵、硫氢化铵、硫代硫酸钠、硫代硫酸铵、二氧化硫、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、氯化亚铁、硫酸亚锡中的一种或几种。
[0030]在一种更优选的实施方式中，本发明所述还原剂为硫酸亚锡和焦亚硫酸钠，其中硫酸亚锡和焦亚硫酸钠的质量比为(7-9)：(6-9)。
[0031]在一种最优选的实施方式中，本发明所述还原剂为硫酸亚锡和焦亚硫酸钠，其中硫酸亚锡和焦亚硫酸钠的质量比为8：7。
[0032]水泥的生产原料中含有高含量的六价铬化合物，六价铬不仅有毒还具有较强的氧化性，当含六价
铬的水泥与水混合时，六价铬的化合物易于溶解在水中并释放出来，施工人员与其接触，则会渗入肌肤，而且水溶性强，对皮肤、呼吸道黏膜等人体组织具有强烈的刺激性、腐蚀性和毒性。为此，本发明提供了一种高效的液体除铬剂，通过在除铬剂中添加还原剂与水泥中的六价铬离子反应，将六价铬离子还原成对人体伤害较小的三价铬离子。发明人在实验中发现，当选择硫酸亚锡和焦亚硫酸钠作为还原剂，硫酸锌作为沉淀剂时，除铬效果好，可深度除铬。其可能原因是由于本发明提供的除铬剂中含有硫酸锌、硫酸钛、糖酸等，为体系提供了所需要的酸性，提高了硫酸亚锡还原性，有助于增强除铬能力，后续反应逐渐向碱性体系转变，而本发明采用了具有两性的金属化合物，扩大了还原剂和沉淀剂的反应pH范围，促进了除铬力度。此外，通过实验发现，当本发明控制还原剂与沉淀剂的质量比为(13-18)：(5-7)，水泥中六价铬离子的去除率最高。
[0033]沉淀剂
[0034]本发明所述沉淀剂是指为了将溶液中的某一或某些组分进行分离，常常需要向溶液中加入一些物质与需要分离的组分进行化合，生成难溶解的化合物(也可能是气体)，从
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议