CN102432112A - 一种复合剂 - Google Patents
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Abstract
一种复合剂，以复合剂总重为基准，包含：阻垢剂1~35%，有机膦羧酸或有机膦磺酸1~35%，丙烯酸共聚物1~25%，水30~80%。本复合剂环保低磷，特别适用于高碱度、高含盐量、高硬度、高pH值和高温条件的冷却水处理，能够有效解决钢渣热闷循环水系统结垢的问题。
Description
技术领域
本发明涉及冶炼行业熔融钢渣热闷循环水水质稳定的处理技术，特别是适用于高pH值、高含盐量、高硬度、高温的钢渣热闷循环水处理的复合剂。
背景技术
钢铁工业是资源、能源消耗最多的行业之一，在冶炼过程势必产生大量的钢铁渣。每炼一吨铁约产生0.34吨高炉渣，每炼一吨钢约产生0.12吨的钢渣。随着钢铁工业的快速发展，钢铁渣的数量随之增加，钢铁渣的“零排放”成为钢铁工业走循环经济道路，实现可持续发展的重要问题。近几年来，由中冶建筑研究总院和中国京冶工程技术有限公式研发出的第三代钢渣余热自解热闷处理工艺技术和设备，成功解决了钢渣不稳定的现象，实现了钢渣的“零”排放。该技术入选2009年国家先进污染防治示范技术名录，已在新余中冶环保资源开发有限公司、九江中冶环保资源开发有限公司、鞍钢鲅鱼圈新炼钢、本溪钢铁（集团）有限责任公司、唐山国丰钢铁有限公司、首钢京唐钢铁公司（曹妃甸）、日照钢铁公司等企业推广应用。该技术是将液态钢渣倾翻在热闷装置内，盖上盖自动化喷水，水遇热渣产生蒸汽，消解钢渣中游离氧化钙和游离氧化镁，钢渣粉化后变稳定。钢渣中废钢充分回收，尾渣可100%用于生产建筑材料、建材制品和道路材料，实现钢渣“零排放”。
熔融钢渣热闷处理水循环系统，由于钢渣热闷工艺用水蒸发量大，钢渣中的游离氧化钙消解反应部分进入循环水，导致钢渣热闷出水呈“高水温、高硬度、高碱度、高pH”的特性，系统极易产生结垢。目前的循环水系统在运行的过程中，输水泵、输水管道和热闷盖上的喷嘴会由于结垢而堵塞，从而影响到正常的生产。以某钢渣热闷循环水系统为例，蒸发水量占总用水量的60%~70%，钢渣热闷回水pH值为11.70~12.10，总硬为700~900 mg/L（以CaCO3计），系统结垢主要发生在离心泵叶轮和输水管道中，一般情况下，水泵运行半个月必须停机人工清除污垢，水泵叶轮垢的厚度达1~2mm。
发明内容
本发明提供一种复合剂，其包含阻垢剂，有机膦羧酸或有机膦磺酸，丙烯酸共聚物和水；以复合剂总重为基准，各组分含量为：阻垢剂为1~35%，优选为10~30%；有机膦羧酸或有机膦磺酸为1~35%，优选为2~25%；丙烯酸共聚物为1~25%，优选为2~15%；水20~80%，优选为40~70%。
所述的阻垢剂选自聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸中一种。
所述的有机膦羧酸选自2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷，多氨基多醚基甲叉膦酸和聚醚多氨基亚甲基膦酸盐N-氧化物中一种或几种。
所述的有机膦磺酸选自N，N，N-三亚甲基三膦酸-乙二胺-N-羟丙磺酸。
所述的丙烯酸共聚物选自丙烯酸/甲基丙烯酸羟乙酯/丙烯酸甲酯共聚物，丙烯酸/马来酸共聚物，丙烯酸/马来酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物，丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物和丙烯酸/衣康酸共聚物中一种或几种。
所述的复合剂还包括助溶剂，所述的助溶剂选自二甲基甲酰胺或乙醇中的一种，加入量为0~5%。
本发明复合剂在钢渣热闷循环水中的使用浓度可以是1~100mg/L，优选8~60mg/L。
本发明具有以下优点：
采用了可生物降解的阻垢分散剂，并在与有机磷羧酸或有机膦磺酸复配使用时有良好的增效作用，对高浊度、高温、高pH值、高含盐量、高硬度和高碱度的钢渣热闷循环水有良好的阻垢分散作用。
具体实施方式
下面就实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
复合剂组成：25克聚环氧琥珀酸，25克2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷，15克丙烯酸/马来酸共聚物，水35克。钢渣热闷循环水水质：钙硬：740mg/L（以碳酸钙计）；pH值：12；总碱：800mg/L（以碳酸钙计）；可溶性硅酸盐：134mg/L。
采用上述复合剂及水质按GB/T16632-2008《水处理剂阻垢性能的测定-碳酸钙沉积法》进行静态阻碳酸钙垢的实验。结果见表1。
实施例2
复合剂组成：25克聚天冬氨酸，35克2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷，10克丙烯酸/甲基丙烯酸羟乙酯/丙烯酸甲酯共聚物，二甲基甲酰胺3克，水27克。
钢渣热闷循环水水质：钙硬：740mg/L（以碳酸钙计）；pH值：12；总碱：800mg/L（以碳酸钙计）；可溶性硅酸盐：134mg/L。
采用上述复合剂及水质按GB/T16632-2008《水处理剂阻垢性能的测定-碳酸钙沉积法》进行静态阻碳酸钙垢的实验。结果见表1。
实施例3
复合剂组成：25克聚环氧琥珀酸，15克N，N，N-三亚甲基三膦酸-乙二胺-N-羟丙磺酸，15克聚醚多氨基亚甲基膦酸盐N-氧化物，20克丙烯酸/衣康酸共聚物，-水25克。
钢渣热闷循环水水质：钙硬：740mg/L（以碳酸钙计）；pH值：12；总碱：800mg/L（以碳酸钙计）；可溶性硅酸盐：134mg/L。
采用上述复合剂及水质按GB/T16632-2008《水处理剂阻垢性能的测定-碳酸钙沉积法》进行静态阻碳酸钙垢的实验。结果见表1。
实施例4
复合剂组成：25克聚环氧琥珀酸，15克2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷，15克多氨基多醚基甲叉膦酸，20克丙烯酸/马来酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物，水25克。
钢渣热闷循环水水质：钙硬：740mg/L（以碳酸钙计）；pH值：12；总碱：800mg/L（以碳酸钙计）；可溶性硅酸盐：134mg/L。
采用上述复合剂及水质按GB/T16632-2008《水处理剂阻垢性能的测定-碳酸钙沉积法》进行静态阻碳酸钙垢的实验。结果见表1。
实施例5
复合剂组成：25克聚天冬氨酸，35克2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷，10克丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物，乙醇2克，水28克。
钢渣热闷循环水水质：钙硬：740mg/L（以碳酸钙计）；pH值：12；总碱：800mg/L（以碳酸钙计）；可溶性硅酸盐：134mg/L。
采用上述复合剂及水质按GB/T16632-2008《水处理剂阻垢性能的测定-碳酸钙沉积法》进行静态阻碳酸钙垢的实验。结果见表1。
表1
| 复合剂 | 用量（mg/L） | 阻碳酸钙垢率（%） |
| 实例1 | 80 | 78 |
| 实例2 | 60 | 75 |
| 实例3 | 50 | 80 |
| 实例4 | 60 | 82 |
| 实例5 | 55 | 76 |
从表1可以看出，该复合剂对钢渣热闷循环水这种具有高pH值、高含盐量、高硬度、高碱度、高悬浮物和高温的水质有很好的阻垢作用。
Claims (9)
1.一种复合剂，其特征在于，以复合剂总重为基准，包含：阻垢剂1~35%，有机膦羧酸或有机膦磺酸1~35%，丙烯酸共聚物1~25%，水20~80%。
2.根据权利要求1所述的复合剂，其特征在于，包括阻垢剂10~30%，有机膦羧酸或有机膦磺酸2~25%，丙烯酸共聚物2~15%，水40~70%。
3.根据权利要求1或2所述的复合剂，其特征在于，所述阻垢剂选自聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸中一种或两种。
4.根据权利要求3所述的复合剂，其特征在于，所述聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸是以马来酸酐为原料制备而成的。
5.根据权利要求1或2所述的复合剂，其特征在于，所述的有机膦羧酸选自2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷，多氨基多醚基甲叉膦酸和聚醚多氨基亚甲基膦酸盐N-氧化物中一种或几种；所述的有机膦磺酸选自N，N，N-三亚甲基三膦酸-乙二胺-N-羟丙磺酸。
6.根据权利要求1或2所述的复合剂，其特征在于，所述的丙烯酸共聚物选自丙烯酸/甲基丙烯酸羟乙酯/丙烯酸甲酯共聚物，丙烯酸/马来酸共聚物，丙烯酸/马来酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物，丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物和丙烯酸/衣康酸共聚物中一种或几种。
7.根据权利要求1或2所述的复合剂，其特征在于，所述的复合剂还包括助溶剂，所述的助溶剂选自二甲基甲酰胺或乙醇中的一种，加入量为0~5%。
8.根据权利要求1或2所述的复合剂，其特征在于，所述复合剂使用浓度为1~100mg/L。
9.根据权利要求9所述的复合剂，其特征在于，所述复合剂使用浓度为8~60mg/L。
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