CN102897928B - 一种用于高氟离子冶金浊环水系统的水处理剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于高氟离子冶金浊环水系统的水处理剂，该水处理剂由以下组分组成：丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物10～30％，膦羧酸5～15％，聚环氧琥珀酸钠15～30％，葡萄糖酸钠5～10％，膦酰基聚羧酸盐10~20%、木质素磺酸钠5~15%，水10～50％。该水处理剂可以解决高氟离子浓度下的连铸浊环水系统的腐蚀和结垢的问题，从而有效克服已有水处理技术的不足，实现节能减排的目标。

Description

一种用于高氟离子冶金浊环水系统的水处理剂
技术领域
 本发明涉及一种水处理剂，特别涉及一种适用于高氟离子浓度的冶金连铸浊环水系统的新型高效环保型水处理剂。
背景技术
冶金行业的连铸浊环水系统由于工艺的影响，整个水系统中氟离子浓度很高，最高可达500mg/L以上，此种情况下存在氟化钙垢的问题和高氟离子下对于设备的腐蚀问题，这种情况是很多钢铁企业连铸浊环水长期以来难以解决的问题。
发明内容
目前鉴于此种情况，迫切需要一种能够解决连铸浊环水系统的高氟离子浓度下的腐蚀和结垢问题，同时不会造成二次污染，具有绿色环保特点的产品来满足日益增加的市场要求。
 本发明是针对目前连铸浊环水系统的高氟离子浓度下的腐蚀和结垢问题，提供一种适用于高氟离子冶金浊环水系统的水处理剂，以克服已有技术的不足，满足当前相关冶金行业连铸浊环水腐蚀和阻垢的需求。
 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
由以下组分组成的用于高氟离子冶金浊环水系统的水处理剂：
丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物 10～30％，膦羧酸5～15％，聚环氧琥珀酸钠15～30％，葡萄糖酸钠5～10％，膦酰基聚羧酸10~20%、木质素磺酸钠5~15%，水10～50％。
 作为对本发明的限定，本发明所述的用于高氟离子冶金浊环水系统的水处理剂优选以下组分组成：丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物10％，膦羧酸5％，聚环氧琥珀酸钠30％，葡萄糖酸钠5％，膦酰基聚羧酸15%、木质素磺酸钠8%，水27％。
 作为对本发明的进一步限定，本发明所述的膦羧酸是：2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸或2-膦酰基羟基乙酸；所述的膦酰基聚羧酸是：膦酰基聚丙烯酸或膦酰基聚甲基丙烯酸。
 本发明采用上述技术方案，通过多元聚合物、膦羧酸、膦酰基聚羧酸盐及木质素磺酸钠的分散、晶格畸变、阈值效应等作用大大增加氟化钙在高浊度的连铸浊环水中的溶解度，从而可以解决高氟离子的结垢问题；通过聚环氧琥珀酸、膦羧酸、葡萄糖酸钠及木质素磺酸钠的阴极缓蚀作用，快速在金属表面形成致密的沉积膜，减缓高氟离子对于金属特别是碳钢等材质的严重腐蚀，从而解决高氟离子的腐蚀问题。本发明有效克服了已有水处理技术的不足，实现了高氟离子浓度下冷却水系统节能减排高效运行的目标。
具体实施方式
 为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例对本发明作进一步详细的说明，以下实施例给出了本发明所述的水处理剂采用的具体配比：
实施例1
   丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物 10％，2-膦酰基羟基乙酸8％，聚环氧琥珀酸钠20％，葡萄糖酸钠8％，膦酰基聚丙烯酸15%、木质素磺酸钠10%，水29％。
实施例2
丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物15％，2-膦酰基羟基乙酸5％，聚环氧琥珀酸钠30％，葡萄糖酸钠5％，膦酰基聚甲基丙烯酸10%、木质素磺酸钠10%，水25％。
实施例3
丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物15％，2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸5％，聚环氧琥珀酸钠20％，葡萄糖酸钠10％，膦酰基聚丙烯酸10%、木质素磺酸钠10%，水30％。
实施例4
丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物25％，2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸10％，聚环氧琥珀酸钠30％，葡萄糖酸钠5％，膦酰基聚丙烯酸10%、木质素磺酸钠5%，水15％。
实施例5
丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物25％，2-膦酰基羟基乙酸8％，聚环氧琥珀酸钠30％，葡萄糖酸钠5％，膦酰基聚甲基丙烯酸10%、木质素磺酸钠5%，水17％。
实施例6
丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物30％，2-膦酰基羟基乙酸5％，聚环氧琥珀酸钠25％，葡萄糖酸钠10％，膦酰基聚甲基丙烯酸10%、木质素磺酸钠5%，水15％。
实施例7
丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物20％，2-膦酰基羟基乙酸10％，聚环氧琥珀酸钠20％，葡萄糖酸钠10％，膦酰基聚甲基丙烯酸20%、木质素磺酸钠10%，水10％。
实施例8
丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物15％，2-膦酰基羟基乙酸10％，聚环氧琥珀酸钠25％，葡萄糖酸钠5％，膦酰基聚丙烯酸20%、木质素磺酸钠5%，水20％。
实施例9
丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物10％，2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸5％，聚环氧琥珀酸钠10％，葡萄糖酸钠10％，膦酰基聚甲基丙烯酸10%、木质素磺酸钠5%，水50％。
实施例10
丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物20％，2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸15％，聚环氧琥珀酸钠15％，葡萄糖酸钠5％，膦酰基聚丙烯酸10%、木质素磺酸钠15%，水20％。
实施例11
丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物10％，膦羧酸5％，聚环氧琥珀酸钠30％，葡萄糖酸钠5％，膦酰基聚羧酸15%、木质素磺酸钠8%，水27％。
 按照实施例1所得的产品对其进行阻垢性能和高氟离子缓释性能的测试，测试条件和测试结果见实施例12和实施例13。
 实施例12
本聚合物的阻垢性能测试条件及测试结果：
1、测试条件：
（1）用静态阻垢法对样品的阻垢碳酸钙性能进行测定。试验用水为配制水：
将含一定质量浓度的药剂ρ(Ca2+)=500mg/L，ρ(HCO3 -)=450mg/L，ρ(CO3 2-)=50mg/L（均以CaCO3计）的500mL水样（pH=9）加入容量瓶中，之于（50±1）℃的水浴中，恒温10h后取出冷却过滤后，测定过滤液Ca2+含量，同时做空白实验。
  （2）阻垢氟化钙性能的实验方法与上述阻垢碳酸钙性能进行测定的方法类似，但起始离子质量浓度为：ρ(Ca2+)=500mg/L，ρ(F-)=300mg/L，ρ(HCO3 -)=250mg/L。
 2、测试结果
 本发明产品的用量达到20mg/L时，其阻碳酸钙垢的能力达到80.5%。
本发明产品的用量达到25mg/L时，其阻氟化钙垢的能力达到91.5%。
实施例13
本聚合物的高氟离子缓蚀性能测试条件及测试结果：
1、试验条件：
起始各离子浓度为：ρ(Ca2+)=500mg/L，ρ(F-)=200mg/L，ρ(HCO3 -)=250mg/L，pH=8.5，反应温度为（40±1）℃，采用旋转挂片腐蚀监测法，反应时间为72h，挂片材质为20#碳钢。
 2、测试结果：
本发明产品的用量达到25mg/L时，缓蚀效果最佳，碳钢缓蚀率为95.5%，继续增加产品用量，缓蚀效果变化不大。本发明产品在较高的氟离子浓度下缓蚀能力良好，未形成点蚀。
  以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于高氟离子冶金浊环水系统的水处理剂，其特征在于该水处理剂是由以下组分组成的：
丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物 10～30％，膦羧酸5～15％，聚环氧琥珀酸钠15～30％，葡萄糖酸钠5～10％，膦酰基聚羧酸10~20%，木质素磺酸钠5~15%，水10～50％。
2.根据权利要求1所述的用于高氟离子冶金浊环水系统的水处理剂，其特征在于所述的水处理剂由以下组分组成：丙烯酸-（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）-丙烯酸羟丙酯多元共聚物10％，膦羧酸5％，聚环氧琥珀酸钠30％，葡萄糖酸钠5％，膦酰基聚羧酸15%，木质素磺酸钠8%，水27％。
3.根据权利要求1所述的用于高氟离子冶金浊环水系统的水处理剂，其特征在于所述的膦羧酸是：2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸或2-膦酰基羟基乙酸。
4.根据权利要求1所述的用于高氟离子冶金浊环水系统的水处理剂，其特征在于所述的膦酰基聚羧酸是：膦酰基聚丙烯酸或膦酰基聚甲基丙烯酸。
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