CN107555832B - 降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂及其制备方法 - Google Patents

降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107555832B
CN107555832B CN201710918786.9A CN201710918786A CN107555832B CN 107555832 B CN107555832 B CN 107555832B CN 201710918786 A CN201710918786 A CN 201710918786A CN 107555832 B CN107555832 B CN 107555832B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cement
grinding aid
hexavalent chromium
cement grinding
reducing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710918786.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107555832A (zh
Inventor
郭登科
李阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningxia Kerun Building Materials Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Ningxia Qingtongxia Xixia Kerun Building Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningxia Qingtongxia Xixia Kerun Building Material Co ltd filed Critical Ningxia Qingtongxia Xixia Kerun Building Material Co ltd
Priority to CN201710918786.9A priority Critical patent/CN107555832B/zh
Publication of CN107555832A publication Critical patent/CN107555832A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107555832B publication Critical patent/CN107555832B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

一种降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂，由以下重量百分比的原料制成：

Description

降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种水泥助磨剂，具体涉及一种降低硅酸盐水泥六价铬含量的水泥助磨剂及其制备方法。
背景技术：
铬是水泥熟料制造中不可避免的微量元素。水泥窖的氧化和碱性燃烧条件形成有毒性的六价铬(Cr(VI))。六价铬为吞/吸入性极毒物，皮肤接触可能导致敏感；更可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能致癌，对环境有持久危险性。六价铬在水中具有高溶解性，当水泥与水混合时被释放，主要以
Figure BDA0001426207890000011
和
Figure BDA0001426207890000012
的形式存在。因此，湿水泥对接触湿水泥或混凝土的工人存在严重的健康危险。
早在2005年1月17日欧盟颁布生效的水泥中水溶性六价铬的法规中就要求，水泥中水溶性六价铬含量被要求小于2ppm。我国于2016年10月1日颁布实施的新国标《水泥中水溶性六价铬的限量及测定方法》中要求水泥中水溶性六价铬低于10ppm。至此，如何降低水泥中六价铬含量正式开始进入水泥从业人员的视野。
减少六价铬含量可以通过原材料替换以及更换掉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，必须将六价铬转变为非毒性形态。
由于六价铬不同于其他副族金属离子，其难以形成配位化合物，故处理六价铬的方法比较单一，其路线基本均为将六价铬还原为三价铬(Cr(III))。目前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。
中国专利CN102502916B公开了一种光还原六价铬的方法，用于经济简便、快速有效、环境友好的处理电镀、采矿、冶炼、制革、金属加工行业生产过程中产生的含六价铬的工业废水。该方法采用将光引发剂加入含六价铬离子的水溶液中，之后调节溶液至酸性，在光照下搅拌来完成对六价铬的还原，具有不错的可取之处。但由于水泥行业自身的特点，其目前无法直接用于去除水泥中六价铬。
另一方面，国内的水泥助磨剂起步晚，产品功能单一，多数仅为提高水泥台时产量、降低能耗的功能。
发明内容：
鉴于此，有必要设计一种降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂，另外，还要提供这种水泥助磨剂的制备方法。
一种降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂，由以下重量百分比的原料制成：
Figure BDA0001426207890000021
其中，聚乙二醇的分子量为200～500，木质素磺酸钙的分子量为7000～10000。
本发明设计在水泥加水搅拌时通过光还原的方法将Cr(VI)转变为Cr(III)，故原料中包含了光引发剂聚乙二醇；并且由于醇羟基的存在，聚乙二醇本身具有优良的润滑性、分散性、抗静电性，可以作为主要原料用来代替常规助磨剂的三乙醇胺，从而可以加大聚乙二醇在助磨剂中的含量，更有利于还原Cr(VI)。
聚乙二醇在120℃或更高温度下能与空气中的氧发生反应，目前水泥熟料粉磨的温度可以控制在70～95℃，一定程度上有利于保证水泥助磨剂成分的稳定，但由于比较接近聚乙二醇与氧气的反应温度，同时也为了避免水泥放置过程中聚乙二醇的缓慢氧化，加入抗氧化剂硫代二苯胺及除氧剂亚硫酸氢钙、邻苯三酚。同时，亚硫酸氢钙与氧结合后转化为硫酸氢钙，为酸式强酸弱碱盐，在水泥加水后显弱酸性，邻苯三酚由于大π键加强了酸性，羟基的推电子效应又加强了O-H键的极性，因此苯酚中羟基的氢可以电离出来，故也显弱酸性，并且由于每个邻苯三酚含有三个酚羟基，故其电离出的质子也多；以上都为聚乙二醇光还原Cr(VI)提供了必要的弱酸性环境。
水泥水化时，主要反应包括：
3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O(凝胶)+Ca(OH)2；
2CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O(凝胶)+Ca(OH)2；
由于不断的释放出Ca(OH)2会使聚乙二醇处在弱碱性环境，不利于光还原Cr(VI)，故除了亚硫酸氢钙、邻苯三酚外，还需加入葡萄糖酸钠、木质素磺酸钙适当减缓水化速度。葡萄糖酸钠可吸附在C3S(硅酸三钙)表面生成吸附膜，阻碍水泥水化过程，使晶体相互接触受到屏蔽，改变了结构形成过程。
木质素磺酸钙的表面活性随其分子量的增加而增加，虽然当木质素磺酸钙的用量低于水泥0.5％时，分子量10000～30000的木质素磺酸钙能使水泥浆具有最大的流动性，但考虑到水泥助磨剂整体占水泥比重不超过0.5％，过大的分子量必然导致过低的浓度，故折衷采用分子量为7000～10000的木质素磺酸钙。
优选的，由以下重量百分比的原料制成：
Figure BDA0001426207890000031
Figure BDA0001426207890000041
一种制备前述降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂的方法：将葡萄糖酸钠、硫代二苯胺加入水中，搅拌均匀，将溶液加热到40～50℃，加入木质素磺酸钙，搅拌、静置，待溶液温度为25～30℃时依次加入邻苯三酚、聚乙二醇、亚硫酸氢钙，搅拌均匀得到本水泥助磨剂。
本发明结合水泥粉磨自身的特点，首次将去除六价铬功能复合到水泥助磨剂中，从而免去了除铬试剂，有助于水泥助磨剂向着多功能化发展；本发明增加水泥台时产量好，同时除六价铬能力强。
具体实施方式：
实施例一：
一种降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂，由以下重量百分比的原料制成：
Figure BDA0001426207890000042
其制备方法为：将葡萄糖酸钠、硫代二苯胺加入水中，搅拌均匀，将溶液加热到40～50℃，加入木质素磺酸钙，搅拌、静置，待溶液温度为25～30℃时依次加入邻苯三酚、聚乙二醇、亚硫酸氢钙，搅拌均匀得到本水泥助磨剂。
实施例二：
一种降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂，由以下重量百分比的原料制成：
Figure BDA0001426207890000051
其制备方法同实施例一。
实施例三：
一种降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂，由以下重量百分比的原料制成：
Figure BDA0001426207890000052
其制备方法同实施例一。
将实施例一、二、三的水泥助磨剂以水泥0.45％的质量比加入，水泥的材料比例如下：76％熟料、4％石膏、5％石灰是、15％煤矸石。将细磨后的成品取样加水在强自然光下搅拌30min，搅拌时需要将下层水泥不断上翻，之后测定Cr(VI)含量，测试结果见下表。
Figure BDA0001426207890000061

Claims (3)

1.一种降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：
Figure FDA0002551803050000011
其中，聚乙二醇的分子量为200～500，木质素磺酸钙的分子量为7000～10000。
2.如权利要求1所述的降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：
Figure FDA0002551803050000012
3.如权利要求1所述的降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂的制备方法，其特征在于，将葡萄糖酸钠、硫代二苯胺加入水中，搅拌均匀，将溶液加热到40～50℃，加入木质素磺酸钙，搅拌、静置，待溶液温度为25～30℃时依次加入邻苯三酚、聚乙二醇、亚硫酸氢钙，搅拌均匀得到水泥助磨剂。
CN201710918786.9A 2017-09-30 2017-09-30 降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂及其制备方法 Active CN107555832B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710918786.9A CN107555832B (zh) 2017-09-30 2017-09-30 降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710918786.9A CN107555832B (zh) 2017-09-30 2017-09-30 降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107555832A CN107555832A (zh) 2018-01-09
CN107555832B true CN107555832B (zh) 2020-08-25

Family

ID=60984575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710918786.9A Active CN107555832B (zh) 2017-09-30 2017-09-30 降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107555832B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109336458B (zh) * 2018-12-17 2021-08-17 鸡西市恒昌新材料科技有限公司 一种水泥助磨剂
CN111635160B (zh) * 2020-06-15 2022-03-11 安徽海螺新材料科技有限公司 一种复合降铬型水泥助磨剂及其制备方法
CN115073039A (zh) * 2022-06-08 2022-09-20 北京金隅水泥节能科技有限公司 一种水泥助磨剂及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101696096A (zh) * 2009-10-30 2010-04-21 南京永能新材料有限公司 液体水泥助磨剂

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101696096A (zh) * 2009-10-30 2010-04-21 南京永能新材料有限公司 液体水泥助磨剂

Also Published As

Publication number Publication date
CN107555832A (zh) 2018-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107555832B (zh) 降低水泥六价铬含量的水泥助磨剂及其制备方法
CN102534187B (zh) 酸浸-碱溶联合处理硫铁矿烧渣的方法
CN105417767B (zh) 一种从硫酸污酸废水中去除砷的方法
CN108516709B (zh) 一种以铅锌尾矿为原料的硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
CN112408821A (zh) 利用赤泥、铝灰生产高铁硫铝酸盐水泥的方法
CN102491664A (zh) 改性钢矿渣复合掺合料及其制备方法
CN104176963B (zh) 一种磷石膏水泥缓凝剂
CN108314340B (zh) 一种以锡尾矿为原料的硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
CN108164164A (zh) 复合水泥及其制备方法
CN111825408A (zh) 利用钢渣改性磷石膏制备的淤泥固化剂及其使用方法
CN104402270A (zh) 一种高钙粉煤灰水泥及其制备方法
CN111018276A (zh) 一种硅酸盐水泥协同高炉矿渣固化含砷污泥的方法
CN108975475A (zh) 一种聚合硫酸铁的制备方法
CN113480219A (zh) 用于降低水泥中水溶性铬（ⅵ）的降铬剂及其制备方法
CN108002769A (zh) 一种利用脱硫副产物制备的混凝土
CN101664589A (zh) 稳定脱硫石膏中Hg(Ⅱ)的方法
CN102464459A (zh) 一种脱硫石膏中亚硫酸钙的快速氧化剂及其应用
CN107585986A (zh) 一种重金属稳定剂及其使用方法
CN116282995A (zh) 一种利用铝灰制备高胶凝活性材料的方法
CN101462864B (zh) 复合胶凝材料及制备方法
CN111069228A (zh) 一种铜渣凝胶包裹稳定化臭葱石的方法
CN109415263B (zh) 混合水泥
CN102225781A (zh) 一种水泥缓凝剂的制备方法
CN105036586A (zh) 一种钢铁渣粉复合助磨剂及其使用方法
CN105541109B (zh) 一种玻璃生产中提高配合料均匀性及降低废气中氮氧化合物的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: 751608 south side of East Aishan street, Qingtongxia Town, Qingtongxia City, Wuzhong City, Ningxia Hui Autonomous Region

Patentee after: Ningxia Kerun Building Materials Technology Co.,Ltd.

Address before: Green Town, Qingtongxia City, Wuzhong City 751608 the Ningxia Hui Autonomous Region Hexi cement limited liability company on the west side of Xixia

Patentee before: NINGXIA QINGTONGXIA XIXIA KERUN BUILDING MATERIAL Co.,Ltd.