CS254268B1

CS254268B1 - Method of cementing raw sludge's liquefying agent production

Info

Publication number: CS254268B1
Application number: CS846083A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Baum
Original assignee: Zdenek Baum
Priority date: 1984-08-10
Filing date: 1984-08-10
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS608384A1

Abstract

Řešení se týká způsobu výroby ztekucovadla cementárenského surovinového kalu, snižujícího množství vody, potřebné ke ztekucování. Polyfenolické kondenzáty, vzniklé kondenzací technické směsi dvojmocných fenolů s formaldehydem za katalýzy kyseliny sírové, se sulfonují pomocí soli kyseliny siřičité a forraaldehydu. Výsledný produkt se smíchá se zahuštěným nebo modifikovaným sulfitovým výluhem, ředí vodou na konečnou hustotu za současné úpravy pH. Produktu lze použít při výrobě cementu a ke zvýšení plastifikačních vlastností vodních suspenzí v dalších výrobních oborech.The invention relates to a process for the production of a liquefier cement raw materials water sludge needed to liquefaction. Polyphenolic Condensates resulting from the condensation of the technical mixture divalent phenols with formaldehyde per sulfuric acid catalysis are sulfonated with the salt of sulfuric acid and forraaldehyde. The resulting product is mixed sulphite thickened or modified leachate, dilute to final density with water while adjusting the pH. The product can be used in cement production and increased plasticizing properties of water suspensions in other fields of production.

Description

Vynález řeší způsob výroby ztekucovadla cementárenského surovinového kalu, snižujícího množství vody, potřebné ke ztekucování, kombinací sulfitových výluhů a metylsulfonovanýoh fenolických pryskyřic.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for producing a cementitious raw material sludge reducing the amount of water required for liquefaction by combining sulfite leaches and methylsulfonated phenolic resins.

Při výrobě cementu se k přípravě cementárenského surovinového kalu používá voda jako ztekucovadlo umletých surovin. Poté následuje výpal surovinového kalu v rotační peci.In the production of cement, water is used as a plasticizer for ground raw materials to prepare cement sludge. This is followed by firing of the raw sludge in a rotary kiln.

Jsou známa různá ztekucovadla, jejichž účelem je dosažení potřebné konzistence kalů při minimálním množství vody, kterou je nutno při výpalu odpařit. Při výrobě těchto ztekucovadel se používají sulfitové výluhy, odpadající při výrobě celulózy ze dřeva, pouze zahuštěné, nebo dále chemicky upravené, popřípadě polyfenolické, ve vodě rozpustné pryskyřice, připravené například dle československého patentu č. 124 809.Various plasticizers are known in order to achieve the required sludge consistency with the minimum amount of water to be evaporated during firing. In the manufacture of these liquefiers, sulphite leachates, which are lost in the manufacture of wood pulp, are used only with concentrated or further chemically modified or polyphenolic water-soluble resins, prepared for example according to the Czechoslovak patent No. 124 809.

Způsobu výroby ztekucovadla dle vynálezu se přibližuje československý patent č. 123 038, kde ke směsi sulfonovaných fenolů je přimícháván sulfitový výluh nebo substituovaný lignin s následnou kondenzací pomocí formaldehydu v kyselém prostředí.The process of making a plasticizer according to the invention is approached by Czechoslovak Patent No. 123,038, wherein a sulfite leach or substituted lignin is admixed to a mixture of sulfonated phenols followed by formaldehyde condensation in an acidic medium.

Neupravené sulfitové výluhy mají malou účinnost a jejich modifikace zvyšují náklady na jejich výrobu neúměrně vzhledem ke zvýšeni účinku.Untreated sulphite leachates have low efficiency and their modifications increase the cost of their production disproportionately to the effect.

Polyfenolické pryskyřice mají sice vyšší účinnost, ale vyšší náklady při jejich aplikaci anulují úspory dosažené na energii. Další nevýhodou je zhoršení pracovního prostředí při výrobě a aplikaci fenolických pryskyřic, nebot dochází k obtěžování obsluhy zápachem a unikajícími volnými fenoly.While polyphenolic resins have higher efficiencies, higher costs in their application nullify the energy savings. Another disadvantage is the deterioration of the working environment during the production and application of phenolic resins, since the operator is disturbed by odor and free phenols leaking.

Uvedené nevýhody stávajícího stavu techniky odstraňuje způsob výroby ztekucovadla cementárenského surovinového kalu, snižujícího množství vody, potřebné ke ztekucování podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kondenzací technické směsi dvojmocnýoh fenolů s formaldehydem za katalýzy kyseliny sirové v množství 0,01 až 0,08 mol na 1 mol použitých fenolů, při teplotě 60 až 70 °C a při molárním poměru fenolu k formaldehydu 1:0,65 až 1:0,8 se připraví pólyfenolická pryskyřice, která se sulfonuje pomocí solí kyseliny siřičité a formaldehydu při teplotě 90 až 105 °C, načež výsledný produkt se při teplotě 70 až 85 °C smíchá se zahuštěným nebo modifikovaným sulfitovým výluhem v poměru sušin 0,7:1 až 1:1 a ředí se vodou na konečnou hustotu 1 170 až 1 195 kg/m , přičemž hodnota pH se upraví pomocí hydroxidu sodného na 8 až 11.The above-mentioned disadvantages of the prior art are eliminated by a process for the production of a cementitious raw material sludge reducing agent which reduces the amount of water required for liquefaction according to the invention, which consists in condensing a technical mixture of divalent phenols with formaldehyde under catalysed sulfuric acid mol per 1 mol of phenols used, at a temperature of 60 to 70 ° C and at a molar ratio of phenol to formaldehyde of 1: 0.65 to 1: 0.8, a polyphenolic resin is prepared which is sulfonated with sulfuric acid and formaldehyde salts at 90 to 105 ° C, then the resulting product is mixed at 70-85 ° C with a concentrated or modified sulphite liquor in a dry matter ratio of 0.7: 1 to 1: 1 and diluted with water to a final density of 1170 to 1195 kg / m, the pH is adjusted to 8-11 with sodium hydroxide.

Výhodou způsobu výroby ztekucovadla cementárenského surovinového kalu podle vynálezu je to, že se při výrobě a použití ztekucovadla zhodnotí levné odpadové suroviny papírenského průmyslu, sulfitové výluhy, přičemž výsledný méně nákladný produkt má stejné vlastnosti jako původní fenolická pryskyřice. Další jeho výhodou je to, že se odstraní obtěžující zápach a znečištění pracovního prostředí fenoliokými a eventuálně i dalšími látkami, obsaženými ve fenolické pryskyřicí, které se váží na sloučeniny, obsažené v sulfitovém výluhu.An advantage of the inventive cementitious raw material sludge liquefaction agent of the present invention is that in the manufacture and use of the liquefaction agent, cheap paper industry waste materials, sulphite leaches are recovered, the resulting less expensive product having the same properties as the original phenolic resin. Another advantage is that the annoying odor and contamination of the working environment with phenolic and possibly other substances contained in the phenolic resin, which bind to the compounds contained in the sulphite liquor, are eliminated.

Způsob výroby je osvětlen na následujících konkrétních příkladechThe production method is illustrated by the following specific examples

PřikladlHe did

Do kondenzačního reaktoru se napustí 1 517 kg vody, 1 424 kg Optolu (což je technická směs dvojmocných a jednomocných fenolů) a 147 kg kyseliny sírové 96 % hm. Teplota se upraví na 40 až 50 °C a během 15 minut se přidává kondenzační formaldehyd 40 % hm, v množství 403 kg. Teplota může ke konci dávkování formaldehydu vystoupit maximálně až na 80 °C. Optimální je v rozmezí 60 až 65 °C. Po rozdělení kondenzačních směsí na dvě vrstvy se 15 minut míchá při dosažené teplotě. Dále následuje přidání 400 kg hydroxidu sodněho 40 % hm. a 1 600 kg siřičitanu sodného odpadového 90 í hm, Teplota se upraví na 80 °C a přidává se 894 kg formaldehydu 40 % hm. po dobu 30 minut tak, aby teplota během reakce byla v rozmezí 95 až 105 °C. Po skončení dávkování formaldehydu se teplota směsi udržuje 30 minut na 95 °C.1,517 kg of water, 1,424 kg of Optol (a technical mixture of divalent and monovalent phenols) and 147 kg of 96 wt% sulfuric acid are charged into the condensation reactor. The temperature is adjusted to 40-50 ° C and 40% by weight of 403 kg condensation formaldehyde is added over 15 minutes. The temperature can rise to a maximum of 80 ° C by the end of formaldehyde dosing. The optimum range is 60-65 ° C. After separating the condensation mixtures into two layers, they are stirred at the temperature reached for 15 minutes. This is followed by the addition of 400 kg of 40% sodium hydroxide. and 1600 kg of sodium sulfite waste 90 wt.%. The temperature is adjusted to 80 ° C and 894 kg of formaldehyde 40 wt.% are added. for 30 minutes so that the temperature during the reaction is in the range of 95-105 ° C. After completion of the formaldehyde dosing, the temperature of the mixture was maintained at 95 ° C for 30 minutes.

Do takto připravené reakční směsi se při teplotě 80 °C přidá 10 056 kg modifikovaného sulfitového výluhu o sušině 30 % hm. a míchá ‘se 30 minut. K této směsi se přidá 3 800 kg vody, promíchá a odebere vzorek, který musí vykazovat při teplotě 20 °C hustotu v rozmezíTo the thus prepared reaction mixture at 80 ° C is added 10 056 kg of a modified sulphite liquor having a dry weight of 30% by weight. and stirred for 30 minutes. To this mixture is added 3,800 kg of water, mixed and sampled, which must have a density within 20 ° C

170 až 1196 kg/m³ a pH 8 až 11.170 to 1196 kg / m ³ and pH 8 to 11.

Příklad 2Example 2

K reakční směsi po skončení dávkování formaldehydu dle příkladu 1 se při teplotě 80 °C místo modifikovaného sulfitového výluhu přidá 10 056 kg neodvápněného sulfitového výluhu o sušině 40 % hm. a míchá 30 minut. K této reakční směsi se přidá 4 500 kg vody, promíchá a odebere vzorek, který musí vykazovat při teplotě 20 °C hustotu v rozmezí 1 170 až 1 195 kg/m a pH se upravuje na hodnotu 8 až 11 přidáním hydroxidu sodného.To the reaction mixture after completion of the formaldehyde dosing according to Example 1, at 1050 DEG C., 10.056 kg of a non-decalcified sulfite liquor having a dry weight of 40% by weight are added instead of the modified sulphite liquor. and stirred for 30 minutes. To this reaction mixture is added 4,500 kg of water, mixed and sampled, which must have a density at 1,170 to 1,195 kg / m at 20 ° C, and the pH is adjusted to 8-11 by addition of sodium hydroxide.

Ztekuoovadlo cementárenského surovinového kalu dle vynálezu lze s výhodou použít k zvýšení plastifikačních vlastností vodních suspenzí v různých výrobních oborech.The cementitious raw material sludge thickener according to the invention can advantageously be used to increase the plasticizing properties of aqueous suspensions in various manufacturing fields.

Claims

A process for the production of a liquefaction cement reduction sludge reducing agent required for liquefaction, characterized in that by condensation of divalent phenols with formaldehyde to catalyze sulfuric acid in an amount of 0.01 to 0.06 mol per 1 mol of phenols used, at a temperature of 60 to 70 ° C and at a molar ratio of phenol to formaldehyde of 1: 0.65 to 1: 0.8 a polyphenol resin is prepared which is sulfonated with sulfuric acid salts and formaldehyde in a molar ratio of sulfuric acid salt to phenol of 0.6: 1 to 1: 2 at 90 to 105 ° C, after which the resulting product is mixed at 70 to 85 ° C with a concentrated sulphite liquor or an alkali-oxidized sulphite liquor in a dry matter ratio of 1: 0.7 to 1: 1 and diluted with water to a final density of 1170 to 1195 kg / m, the pH being adjusted to 8-11 with sodium hydroxide.