CN112694281A - 一种将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，包括如下步骤：按重量份将20‑40份异丙醇、2‑6份水、0.01‑0.015份二苯甲酮送入至反应釜中，氮气保护下，采用紫外灯照射，照射过程中以50‑200r/min的速度搅拌并配合滴加10‑16份丙烯酸，滴加完成后持续照射20‑40min，蒸馏去除异丙醇，加入10‑20份浓度为1‑1.4mol/L氢氧化钠溶液，搅拌均匀，得到预制料；在常温差压下。本发明在水泥生料配制时用圆盘机加入，掺加量不高于水泥生料总重量的0.015％，料层很少有结大块、黏边、结圈、风洞现象，粉磨效率极高，水泥力学性能好。

Description

一种将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺

技术领域

本发明涉及水泥生料添加剂技术领域，尤其涉及一种将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺。

背景技术

水泥是指粉状水硬性无机胶凝材料，水泥加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂石等材料牢固地胶结在一起，采用石灰和火山灰胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水河盐水的侵蚀，长期以来，水泥作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利和国防等工程，水泥生产是能量利用率低且高耗能的产业，我国水泥产量已占全球产量的一半以上。在配制水泥生料时，为降低反应物质间的键能，提高化学反应活性，促使液相提前出现，降低液相黏度和烧成温度，加快硅酸盐矿物的形成，常常使用添加剂，近年来生料添加剂发展很快，已形成多种物质组合的多功能生料添加剂。

水泥生产过程简称“两磨一烧”，即生料粉磨、大窑煅烧和水泥粉磨，其中生料粉磨是水泥生产过程中能耗较高的工艺环节，生料粉磨过程中近95％的能量作为热量耗散而消失了，当生料细度细化到一定的程度时由于微细颗粒的团聚现象导致粉磨状况恶化，粉磨效率急剧下降。

由于水泥生产能耗高，提高生料粉磨效率，降低颗粒团聚现象是目前重要的研究方向，目前未见用废旧聚酯解聚废料作为水泥生料添加剂的报道，不同解聚及其分离工艺，解聚反应液分馏后还有3-30％废液产生，按聚酯行业约30％进行化学法解聚回收、分馏后废料占被解聚物料的10％估算，每年将有近200万吨废料需焚烧或生化等处理，而这些废旧聚酯解聚废液的资源综合利用，应用于水泥生料添加剂，具有极好的前景。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺。

本发明提出的一种将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，包括如下步骤：

S1、按重量份将20-40份异丙醇、2-6份水、0.01-0.015份二苯甲酮送入至反应釜中，氮气保护下，采用紫外灯照射，照射过程中以50-200r/min的速度搅拌并配合滴加10-16份丙烯酸，滴加完成后持续照射20-40min，蒸馏去除异丙醇，加入10-20份浓度为1-1.4mol/L氢氧化钠溶液，搅拌均匀，得到预制料；

S2、在常温差压下，将预制料加入至20-40份废旧聚酯解聚废料中搅拌均匀，搅拌状态下依次加入10-20份二乙醇单异丙醇胺、10-20份三聚磷酸钠、5-20份糖蜜、1-5份丙二醇、1-2份增稠剂、1-2份保水剂、60-80份水，搅拌均匀，得到水泥生料添加剂。

优选地，在S2中，增稠剂包括生石膏、乙氧基化烷基硫化钠、十二烷基磺酸钠、减水剂。

优选地，在S2中，生石膏、乙氧基化烷基硫化钠、十二烷基磺酸钠、减水剂的重量比为10：1-2：0.5-1：0.1-0.5。

优选地，在S2中，保水剂按重量百分比包括：10-20％高吸水树脂、10-20％可再分散乳胶粉及余量羟乙基纤维素醚。

优选地，在S2中，所述高吸水树脂为淀粉接枝丙烯酸盐、接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺、交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺聚合物的至少一种。

优选地，在S2中，所述高吸水树脂为交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺。

优选地，在S2中，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉的至少一种。

优选地，在S2中，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯均聚胶粉。

本发明的技术效果如下所示：

本发明中，在紫外光照射下，使用光敏剂引发聚合，通过加入异丙醇作为链转移剂，产物重均分子量为3500-4000，不仅可避免体系中带入大量自由反离子，且产物分子量低且分布窄，不仅可有效促使废旧聚酯解聚废料在体系中分散，且具有粘度低、粘度稳定性好的特点，得到的产物可有效提高生料粉磨效率，降低颗粒团聚现象。

本发明将废旧聚酯解聚废料作为水泥生料添加剂的主要成分，该水泥生料添加剂能够进行水泥生料粉磨，既可以解决废旧聚酯解聚废料合理处理的问题，达到清洁环保、低成本且实现资源综合利用的目的，还可以具有良好的助磨效果，可有效提高粉磨过程中物料流动性，且不影响最终水泥的力学性能，水泥抗压抗折能力优秀。

本发明在水泥生料配制时用圆盘机加入，掺加量不高于水泥生料总重量的0.015％，料层很少有结大块、黏边、结圈、风洞现象，粉磨效率极高，水泥力学性能好。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，包括如下步骤：

S1、将20kg异丙醇、2kg水、0.01kg二苯甲酮送入至反应釜中，氮气保护下，采用紫外灯照射，照射过程中以50r/min的速度搅拌并配合滴加10kg丙烯酸，滴加完成后持续照射20min，蒸馏去除异丙醇，加入10kg浓度为1mol/L氢氧化钠溶液，搅拌均匀，得到预制料；

S2、在常温差压下，将预制料加入至20kg废旧聚酯解聚废料中搅拌均匀，搅拌状态下依次加入10kg二乙醇单异丙醇胺、10kg三聚磷酸钠、5kg糖蜜、1kg丙二醇、1kg增稠剂、1kg保水剂、60kg水，搅拌均匀，得到水泥生料添加剂。

增稠剂包括生石膏、乙氧基化烷基硫化钠、十二烷基磺酸钠、减水剂。

保水剂按重量百分比包括：16％接枝丙烯酰胺、14％醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉及余量羟乙基纤维素醚。

实施例2

一种将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，包括如下步骤：

S1、将40kg异丙醇、6kg水、0.015kg二苯甲酮送入至反应釜中，氮气保护下，采用紫外灯照射，照射过程中以200r/min的速度搅拌并配合滴加16kg丙烯酸，滴加完成后持续照射40min，蒸馏去除异丙醇，加入20kg浓度为1.4mol/L氢氧化钠溶液，搅拌均匀，得到预制料；

S2、在常温差压下，将预制料加入至40kg废旧聚酯解聚废料中搅拌均匀，搅拌状态下依次加入20kg二乙醇单异丙醇胺、20kg三聚磷酸钠、20kg糖蜜、5kg丙二醇、2kg增稠剂、2kg保水剂、80kg水，搅拌均匀，得到水泥生料添加剂。

增稠剂包括生石膏、乙氧基化烷基硫化钠、十二烷基磺酸钠、减水剂。

保水剂按重量百分比包括：14％高取代度交联羧甲基纤维素、18％醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉及余量羟乙基纤维素醚。

实施例3

一种将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，包括如下步骤：

S1、将25kg异丙醇、3kg水、0.012kg二苯甲酮送入至反应釜中，氮气保护下，采用紫外灯照射，照射过程中以60r/min的速度搅拌并配合滴加11kg丙烯酸，滴加完成后持续照射24min，蒸馏去除异丙醇，加入12kg浓度为1.1mol/L氢氧化钠溶液，搅拌均匀，得到预制料；

S2、在常温差压下，将预制料加入至30kg废旧聚酯解聚废料中搅拌均匀，搅拌状态下依次加入12kg二乙醇单异丙醇胺、12kg三聚磷酸钠、8kg糖蜜、2kg丙二醇、1.2kg增稠剂、1.2kg保水剂、62kg水，搅拌均匀，得到水泥生料添加剂。

增稠剂包括生石膏、乙氧基化烷基硫化钠、十二烷基磺酸钠、减水剂。

保水剂按重量百分比包括：15％交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺聚合物、16％醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉及余量羟乙基纤维素醚。

实施例4

一种将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，包括如下步骤：

S1、将30kg异丙醇、4kg水、0.013kg二苯甲酮送入至反应釜中，氮气保护下，采用紫外灯照射，照射过程中以120/min的速度搅拌并配合滴加14kg丙烯酸，滴加完成后持续照射30min，蒸馏去除异丙醇，加入15kg浓度为1.2mol/L氢氧化钠溶液，搅拌均匀，得到预制料；

S2、在常温差压下，将预制料加入至30kg废旧聚酯解聚废料中搅拌均匀，搅拌状态下依次加入15kg二乙醇单异丙醇胺、15kg三聚磷酸钠、10kg糖蜜、3kg丙二醇、1.5kg增稠剂、1.5kg保水剂、70kg水，搅拌均匀，得到水泥生料添加剂。

增稠剂包括生石膏、乙氧基化烷基硫化钠、十二烷基磺酸钠、减水剂。

保水剂按重量百分比包括：20％淀粉接枝丙烯酸盐、20％醋酸乙烯酯及余量羟乙基纤维素醚。

实施例5

一种将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，包括如下步骤：

S1、将36kg异丙醇、5kg水、0.014kg二苯甲酮送入至反应釜中，氮气保护下，采用紫外灯照射，照射过程中以160r/min的速度搅拌并配合滴加15kg丙烯酸，滴加完成后持续照射36min，蒸馏去除异丙醇，加入18kg浓度为1.3mol/L氢氧化钠溶液，搅拌均匀，得到预制料；

S2、在常温差压下，将预制料加入至38kg废旧聚酯解聚废料中搅拌均匀，搅拌状态下依次加入18kg二乙醇单异丙醇胺、16kg三聚磷酸钠、15kg糖蜜、4kg丙二醇、1.8kg增稠剂、1.8kg保水剂、75kg水，搅拌均匀，得到水泥生料添加剂。

其中，增稠剂包括生石膏、乙氧基化烷基硫化钠、十二烷基磺酸钠、减水剂。保水剂按重量百分比包括：10％交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺、10％醋酸乙烯酯均聚胶粉及余量羟乙基纤维素醚。

按照国标《水泥比表面积测定方法(勃氏法)》、《水泥胶砂强度检验方法》、《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》等方法分别测定水泥相关性能，所制的水泥产品物理化学性能如下所示：

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按重量份将20-40份异丙醇、2-6份水、0.01-0.015份二苯甲酮送入至反应釜中，氮气保护下，采用紫外灯照射，照射过程中以50-200r/min的速度搅拌并配合滴加10-16份丙烯酸，滴加完成后持续照射20-40min，蒸馏去除异丙醇，加入10-20份浓度为1-1.4mol/L氢氧化钠溶液，搅拌均匀，得到预制料；

S2、在常温差压下，将预制料加入至20-40份废旧聚酯解聚废料中搅拌均匀，搅拌状态下依次加入10-20份二乙醇单异丙醇胺、10-20份三聚磷酸钠、5-20份糖蜜、1-5份丙二醇、1-2份增稠剂、1-2份保水剂、60-80份水，搅拌均匀，得到水泥生料添加剂。

2.根据权利要求1所述的将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，其特征在于，在S2中，增稠剂包括生石膏、乙氧基化烷基硫化钠、十二烷基磺酸钠、减水剂。

3.根据权利要求2所述的将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，其特征在于，在S2中，生石膏、乙氧基化烷基硫化钠、十二烷基磺酸钠、减水剂的重量比为10：1-2：0.5-1：0.1-0.5。

4.根据权利要求1所述的将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，其特征在于，在S2中，保水剂按重量百分比包括：10-20％高吸水树脂、10-20％可再分散乳胶粉及余量羟乙基纤维素醚。

5.根据权利要求4所述的将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，其特征在于，在S2中，所述高吸水树脂为淀粉接枝丙烯酸盐、接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺、交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺聚合物的至少一种。

6.根据权利要求5所述的将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，其特征在于，在S2中，所述高吸水树脂为交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺。

7.根据权利要求4所述的将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，其特征在于，在S2中，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉的至少一种。

8.根据权利要求7所述的将废旧聚酯解聚废料用于水泥生料添加剂的工艺，其特征在于，在S2中，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯均聚胶粉。