[发明专利]一种水泥六价铬还原剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水泥六价铬还原剂，属于建筑材料技术领域。它是由以下重量份的组分组成：三氧化二锑5‑20份，聚羧酸超分散剂1‑5份，消泡剂0.2‑0.5份，羟丙基甲基纤维素0.1‑0.3份，水70‑90份。本发明采用三氧化二锑作为六价铬还原组分，三氧化二锑常温条件下是固体，在碱性条件下才表现出较好的还原活性，对温度和湿度不敏感，较传统的亚铁盐和亚锡盐类还原剂有很大的优势，因此可以保持还原剂长效性。本发明还原剂产品形式为悬浮液，通过合成的聚羧酸超分散剂以及其他辅料的相互作用，使得产品能以悬浮液的形式相对稳定的保存，这样不仅保留了三氧化二锑的固体优势，而且为产品的使用提供了便利。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种水泥六价铬还原剂及其制备方法。

背景技术

水泥为粉状水硬性胶凝材料，其在加水搅拌后能在水中或空气中发生硬化，可与砂石一起作用制成混凝土使用。

近年来，水泥工业的发展消耗了大量的工业固体废弃物，在消耗废弃物的同时也将一些污染物带入水泥当中，可溶性六价铬就是其中的一种。在水泥粉磨过程中，水泥磨内的含铬钢球和水泥原料都是水泥六价铬的重要来源。六价铬为吞入性毒物/吸入性极毒物，皮肤接触可能导致敏感，更有可能造成遗传缺陷，对环境具有持久危险性。水泥中的六价铬可通过硬化后的水接触溶出到环境当中去，因此严格控制水泥六价铬含量是阻断铬污染的有效途径。

目前在水泥工业生产过程中，较为常用的六价铬还原剂是硫酸亚铁、亚锡盐类等无机还原剂。硫酸亚铁在掺量为0.5%时表现出较好的铬还原效果，但是硫酸亚铁自身极易吸潮、并且化学性质不稳定，导致其易板结，易失效。亚锡盐掺量低，除铬效果好，但是其价格贵，水泥生产带入成本较高，产品推广较难。因此寻找一种价格合适，除铬效果好的还原剂就显得很有必要性。

发明内容

针对现阶段水泥工业生产过程中六价铬还原剂的研究现状，本发明考虑使用三氧化二锑作为六价铬还原剂的主要原料，提出悬浮液的产品形式，以满足水泥生产实际需要。

本发明采用以下技术方案：

一种水泥六价铬还原剂，它是由以下重量份的原料制成：三氧化二锑5-20份，聚羧酸超分散剂1-5份，消泡剂0.2-0.5份，羟丙基甲基纤维素0.1-0.3份，水70-90份。

所述聚羧酸超分散剂通过以下方法制得：

1）将30-50重量份的甲基丙烯酸和10-18重量份的聚乙二醇放入反应容器中，加入80-100重量份的三氯甲烷和0.4-0.8重量份的对苯二酚，在氮气保护氛围110℃冷凝回流3.5h，得初品；

2）将初品在40℃减压蒸馏去除三氯甲烷，得酯化大单体；

3）将60-70重量份的烯丙基聚氧乙烯醚、10-20重量份苯乙烯磺酸钠、80重量份的蒸馏水、0.4-0.8重量份的过硫酸铵和0.2-0.5重量份的甲基丙烯磺酸钠置于反应容器中，将步骤2）得到的酯化大单体通过恒压滴液漏斗在反应初1h内全部加至反应容器中，70℃反应3h，反应结束后用氢氧化钠溶液调节pH至7-8，得聚羧酸超分散剂。

所述聚乙二醇为聚乙二醇-800。

所述烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为1200。

所述三氧化二锑为工业品，含量为99.5%。

所述消泡剂为有机硅消泡剂，型号为XP-17。

所述羟丙基甲基纤维素为10万粘度。

所述还原剂在使用时掺量为水泥重量的0.05-0.1%。

一种上述的水泥六价铬还原剂的制备方法，它包括以下步骤：

1）取羟丙基甲基纤维素溶于80℃热水中，搅拌溶解之后，冷却留存备用；