[發明專利]一種常溫磷石膏清洗劑及其應用

有效

• 申請號: 201611063379.6
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106854603B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 單素靈;王雙田;黃俊博;劉立軍;潘志強;張利敏
• 申請（專利權）人: 北京藍星清洗有限公司
• 主分類號: C11D7/26
• 分類號: C11D7/26;C11D7/32;C11D7/34;C11D7/60
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司 11294
• 代理人: 王天桂

本發明涉及一種常溫磷石膏清洗劑，主要由有機羧酸類、甘氨酸及其衍生物、分散劑和水按一定比例復配而成，該清洗劑原料均不含磷，環境友好。常溫使用，垢的清洗率100%，對常用管道材質如碳鋼腐蝕率低于0.1g/m²·h，對PP材質無腐蝕。應用范圍廣泛，除了用于清洗磷石膏外，還可以用于清洗同時含有有碳酸鈣、硅酸鈣等的復雜硫酸鹽垢。

技術領域

本發明一種常溫磷石膏清洗劑及其應用，屬于工業清洗領域，具體的涉及生產磷酸管道中產生的磷石膏結垢清洗，和含有碳酸鈣、硅酸鈣等復雜的硫酸鹽垢清洗。

背景技術

磷礦廠在制備磷酸及從磷礦提煉其他化學元素制備化工產品過程中，均需要硫酸處理，之后物料所流經管道，每天都會沉積結垢，該垢即為塊狀磷石膏（圖1所示，其主要成分為70%左右硫酸鈣，其余為Ca、Mg和其他微量金屬的磷酸鹽及硅酸鹽），若幾天不洗，就會導致嚴重堵塞。此類礦廠，管道材質一般為鋼塑管，耐酸堿，管道直徑200～300mm，長達數千米，幾乎需要每天清洗，為了不影響使用，廠家多設置管線一用一備。廠家目前通常采用的辦法是在加壓加溫的條件下酸洗或者“堿煮+酸洗”，這兩種辦法均不能完全清洗干凈，余垢積累到一定程度由人工敲打，費時費力，而且一旦清洗設備溫度不夠，壓力不足，在清洗過程中就會出現更嚴重的結垢，厚度達70mm以上，而此時再用老辦法已無濟于事。現有技術中，周華波的《濕法磷酸生產工藝管道結垢的清洗方法》中介紹的“用硫酸鈉制取氟硅酸鈉母液”作管道清洗方法，但仍需要加溫到80℃，而且氟硅酸鈉有腐蝕性，不能直接用于金屬管道的清洗，對管道材質的使用有一定的限制，并且廢液排放后造成工業污染。且未查閱到相關專利介紹此垢的清洗。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種常溫磷石膏清洗劑。

本發明采用如下技術方案：

一種常溫磷石膏清洗劑，由以下配方組成，有機羧酸類5～15%，氨基酸類1～10%，分散劑 1～5%，其余為去離子水，均以質量分數計。

進一步的，所述的有機羧酸類為聚環氧琥珀酸（相對分子量1000～1700）和羥基乙酸、羥基丙酸、葡萄糖酸鈉、酒石酸鈉、馬來酸/丙烯酸（MA/AA）共聚物、檸檬酸中的任意兩種或多種組合。其中，聚環氧琥珀酸和其他有機羧酸的比例不低于1:1。聚環氧琥珀酸是一種無磷、非氮的“綠色”環保型多元有機羧酸，其對水中的碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、氟化鈣和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果優于常用有機膦類物質。經研究發現，其與別的羧酸類物質復配具有良好的協同增效作用，同時聚環氧琥珀酸具有一定的緩蝕作用，是一種多元緩蝕阻垢劑，其生物降解性能好，應用范圍廣泛，與其它藥劑配伍性好。羥基乙酸、羥基丙酸、葡萄糖酸鈉、酒石酸鈉、馬來酸/丙烯酸（MA/AA）共聚物、檸檬酸都屬于羥基羧酸或其鹽，對鈣、鎂離子具有很好的螯合性，對難溶金屬垢有螯合剝離的作用。并且經研究發現，采用相對分子量為1000～1700的聚環氧琥珀酸，其阻垢分散性更強。

所述的氨基酸類不包括乙二胺四乙酸及其鹽。乙二胺四乙酸二鈉及其鹽，是傳統螯合劑，但它本身生物降解性差，配制過程中溶解度低，清洗過程需要加80℃以上高溫才有效果，因此，本發明排除使用此藥劑作為原料成分。

所述的氨基酸類為聚天冬氨酸（分子量1000～5000）、天冬酰胺、甘氨酸中的一種、兩種或三種組合。這三種氨基酸類物質，具有無磷、無毒、無公害和可完全生物降解的特性。對離子有極強的螯合能力，具有緩蝕與阻垢雙重功效，對碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、磷酸鈣等成垢鹽類具有良好的阻垢效果，同時具有分散作用并可有效防止金屬設備的腐蝕。并且經研究發現，采用分子量為1000～5000的聚天冬氨酸，其阻垢緩蝕性更好。