CN109437641B - 一种液体水泥除铬助磨剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种液体水泥除铬助磨剂，属于建筑材料技术领域。本发明除铬助磨剂是由以下重量百分比的物质组成：Cr还原组分8％‑15％、有机锡0.1％‑0.5％、抗氧化剂1％‑3％、Cr螯合组分3％‑8％、水泥性能调节组分5％‑8％、硫酸铜3％‑5％、硫酸0.2％‑0.8％、肌醇六磷酸1％‑2％、余量为水。本发明化学稳定性好，与水泥混合6个月以后，水泥中六价铬含量依然低于1ppm，且本发明产品具有良好的助磨性能，能够调节水泥性能，显著提高水泥3d、28d强度。另本发明除铬助磨剂为液体产品，掺加使用方便。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种水泥除铬助磨剂。
背景技术
水溶性六价铬(Cr(VI)或Cr6+)的毒性主要来自具有强氧化性的六价铬对于活体细胞的氧化作用。上个世纪中叶前后，在欧洲许多国家的一些建筑业工人，由于经常用手直接接触水泥或其拌和物，一度患上职业病——皮肤湿疹，即所谓“水泥湿疹”。当时由于不了解真相，一直认为这是水泥的高碱性腐蚀皮肤所致。1950年，瑞士的Jeeger和Pelloni研究发现，水泥操作工经常出现的皮疹与铬酸盐过敏有关，从而引起了国外对波特兰水泥中含铬问题的高度关注以及对因水泥中水溶性Cr(VI)导致的水泥过敏性接触皮疹问题的高度重视。我国的国家标准GB31893-2015《水泥中水溶性铬(Ⅵ)的限量及测定方法》已于2016年10月1日起正式实施，标准规定，如果水泥中的水溶性铬(Ⅵ)含量不符合标准要求，表明水泥质量不合格，不得销售和使用
目前水泥生产中，常用硫酸亚铁作为还原剂来还原水泥中的Cr6+，但是硫酸亚铁极易被空气中的氧气氧化，因此贮存期限有限，且在水泥粉磨过程中硫酸亚铁会失去结晶水使得可溶性降低，使用效果变差，且以硫酸亚铁为还原剂的产品不容易制成液体产品，使用不方便。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种贮存时间长、使用方便的液体水泥除铬助磨剂，为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种液体水泥除铬助磨剂，是由以下重量百分比的物质组成：Cr还原组分8％-15％、有机锡0.1％-0.5％、抗氧化剂1％-3％、Cr螯合组分3％-8％、水泥性能调节组分5％-8％、硫酸铜3％-5％、硫酸0.2％-0.8％、肌醇六磷酸1％-2％、余量为水。
优选的，本发明液体水泥除铬助磨剂，是由以下重量百分比的物质组成：Cr还原组分10％、有机锡0.2％、抗氧化剂2％、Cr螯合组分5％、水泥性能调节组分6％、硫酸铜4％、硫酸0.6％、肌醇六磷酸1.5％、余量为水。
所述Cr还原组分为硼氢化钾或磷酸二氢锰。
所述抗氧化剂为单宁酸。
所述Cr螯合组分为羟基亚乙基二膦酸、己二胺四甲叉磷酸、乙二胺四乙酸二钠中的一种。
优选的，所述Cr螯合组分为由羟基亚乙基二膦酸与己二胺四甲叉磷酸按重量比1-5:1组成。
所述水泥性能调节组分为二乙醇单异丙醇胺、氨三乙酸三钠、二缩三丙二醇、亚氨基二乙酸中的一种。
优选的，所述水泥性能调节组分为由二缩三丙二醇和亚氨基二乙酸按重量比0.5-2:1组成。
高分子螯合剂又称重金属捕获剂，是将重金属离子的强配位基引入高分子中，得到具有重金属捕获功能的螯合剂，可选择性地与水溶性Cr(Ⅵ)进行反应，生成不溶于水的金属络合物，从而将铬离子有效固定。CrO4 2-能与Cu2+形成不溶盐，减少水泥中可溶性六价铬的溶出。
发明人在研究过程中发现Cr还原组分和有机锡的比例为50：1时，对六价铬的还原效果最好，同时，单宁酸可以延长除铬型助磨剂的保存时间。本发明Cr还原组分和有机锡可协同作用，增强Cr还原剂将六价铬还原为三价铬的还原效果。
本发明的有益效果：
(1)本发明为液体产品，掺加方便、还原效果好。
(2)本发明化学稳定性好，与水泥混合6个月以后，水泥中六价铬含量依然低于1ppm。
(3)本发明产品具有良好的助磨性能，且能够调节水泥性能，显著提高水泥3d、28d强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但不限于此。
实施例1
一种液体水泥除铬助磨剂，是由以下重量百分比的物质组成：Cr还原组分8％、有机锡0.1％、抗氧化剂1％、Cr螯合组分3％、水泥性能调节组分5％、硫酸铜3％、硫酸0.2％、肌醇六磷酸1％、余量为水。
所述Cr还原组分为硼氢化钾。
所述抗氧化剂为单宁酸。
所述Cr螯合组分为羟基亚乙基二膦酸。
所述水泥性能调节组分为二乙醇单异丙醇胺。
实施例2
一种液体水泥除铬助磨剂，是由以下重量百分比的物质组成：Cr还原组分10％、有机锡0.2％、抗氧化剂2％、Cr螯合组分5％、水泥性能调节组分6％、硫酸铜4％、硫酸0.6％、肌醇六磷酸1.5％、余量为水。
所述Cr还原组分为磷酸二氢锰。
所述抗氧化剂为单宁酸。
所述Cr螯合组分为由羟基亚乙基二膦酸与己二胺四甲叉磷酸按重量比1:1组成。
所述水泥性能调节组分为由二缩三丙二醇和亚氨基二乙酸按重量比0.5:1组成。
实施例3
一种液体水泥除铬助磨剂，是由以下重量百分比的物质组成：Cr还原组分15％、有机锡0.5％、抗氧化剂3％、Cr螯合组分8％、水泥性能调节组分8％、硫酸铜5％、硫酸0.8％、肌醇六磷酸2％、余量为水。
所述Cr还原组分为硼氢化钾。
所述抗氧化剂为单宁酸。
所述Cr螯合组分为己二胺四甲叉磷酸。
所述水泥性能调节组分为氨三乙酸三钠。
实施例4
一种液体水泥除铬助磨剂，是由以下重量百分比的物质组成：Cr还原组分15％、有机锡0.5％、抗氧化剂3％、Cr螯合组分8％、水泥性能调节组分8％、硫酸铜5％、硫酸0.8％、肌醇六磷酸2％、余量为水。
所述Cr还原组分为磷酸二氢锰。
所述抗氧化剂为单宁酸。
所述Cr螯合组分为乙二胺四乙酸二钠。
所述水泥性能调节组分为二缩三丙二醇。
实施例5
一种液体水泥除铬助磨剂，是由以下重量百分比的物质组成：Cr还原组分15％、有机锡0.5％、抗氧化剂3％、Cr螯合组分8％、水泥性能调节组分8％、硫酸铜5％、硫酸0.8％、肌醇六磷酸2％、余量为水。
所述Cr还原组分为硼氢化钾。
所述抗氧化剂为单宁酸。
所述Cr螯合组分为羟基亚乙基二膦酸。
所述水泥性能调节组分为亚氨基二乙酸。
对比例1
本对比例除铬助磨剂物质组成除不含有机锡外，其余组成同实施例5。
对比例2
本对比例除铬助磨剂物质组成除不含Cr螯合组分外，其余组成同实施例5。
性能测试
水泥原料配合比：熟料65wt％、石膏5wt％、矿渣10wt％、粉煤灰10wt％、铬渣10wt％，将实施例1-5及对比例1-2得到的除铬型助磨剂按0.1％的掺量与上述物料混合均匀，在无锡建仪仪器机械有限公司生产的型号为SM-500的Ф500mm标准试验磨中粉磨30min得到水泥。根据GB 31893-2015《水泥中水溶性铬(Ⅵ)的限量及测定方法》对所得的水泥中的Cr6+含量进行测试，并测试筛余、凝结时间、强度等数据，测试结果见下表1。
表1性能测试结果
从表中数据我们可以看出，本发明实施例所得除铬助磨剂，其化学稳定性好，在与水泥混合6个月后，其六价铬的含量依然低于1ppm。而没有有机锡添加的对比例1所得除铬助磨剂，其还原效果明显下降，有机锡可以辅助铬还原剂发挥还原作用，增强还原效果。另一方面，在没有Cr螯合组分添加的对比例2，其除铬效果相对对比例1有所改善，但除铬效果、水泥各项性能指标均不如实施例。综上，本发明除铬助磨剂配方科学合理，各组分缺一不可，正是各组分之间的相互配合，共同发挥作用，达到了优异的除铬助磨效果。
需要说明的是，上述实施例仅仅是实现本发明的优选方式的部分实施例，而非全部实施例。显然，基于本发明的上述实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都应当属于本发明保护的范围。
Claims (2)
1.一种液体水泥除铬助磨剂，其特征在于，是由以下重量百分比的物质组成：Cr还原组分8%-15%、有机锡0.1%-0.5%、抗氧化剂1%-3%、Cr螯合组分3%-8%、水泥性能调节组分 5%-8%、硫酸铜3%-5%、硫酸0.2%-0.8%、肌醇六磷酸1%-2%、余量为水；所述Cr还原组分为硼氢化钾或磷酸二氢锰；所述水泥性能调节组分为二乙醇单异丙醇胺、氨三乙酸三钠、二缩三丙二醇、亚氨基二乙酸中的一种；所述抗氧化剂为单宁酸；所述Cr螯合组分为羟基亚乙基二膦酸、己二胺四甲叉磷酸、乙二胺四乙酸二钠中的一种。
2.根据权利要求1所述液体水泥除铬助磨剂，其特征在于，是由以下重量百分比的物质组成：Cr还原组分10%、有机锡0.2%、抗氧化剂2%、Cr螯合组分5%、水泥性能调节组分 6%、硫酸铜4%、硫酸0.6%、肌醇六磷酸1.5%、余量为水。
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