[發明專利]復合六價鉻還原劑及其制備方法、和由其制備的水泥

在審

• 申請號: 201810261264.0
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108439847A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 王中強;毛易
• 申請（專利權）人: 重慶鼎熙源建材有限公司
• 主分類號: C04B24/38
• 分類號: C04B24/38;C04B28/00;C04B20/02
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 李鑫

本發明公開一種復合六價鉻還原劑及其制備方法、和由其制備的水泥，復合六價鉻還原劑由硫酸亞鐵、硫酸亞錫、改性纖維素份、表面改性硅藻土、螯合劑份、穩定劑組成。與現有技術相比，本發明通過復合搭配對重金屬六價鉻兼具還原處理和吸附能力，硫酸亞鐵、硫酸亞錫的共同作用促進水泥中六價鉻還原為無毒的三價鉻，降低污染土壤中六價鉻和總鉻的溶出，改性纖維素采用天然高分子纖維素為主要原料，改性成兼具有陰離子和陽離子的兩性纖維素，對重金屬六價鉻具有較強的處理與吸附能力，改性硅藻土的表面及孔隙內吸附有聚丙烯酰胺，有效改變硅藻土的表面性質及其孔隙結構，有利于重金屬六價鉻在硅藻土上吸附，經濟環保，成本低廉，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及建筑材料領域，特別涉及一種復合六價鉻還原劑及其制備方法、和由其制備的水泥。

背景技術

鉻是水泥熟料及水泥中不可避免的微量元素，其主要以3⁺和6⁺兩種價態存在。而水泥中的水溶性的六價鉻的毒性較強，不僅會對人體產生嚴重的不良癥狀，令皮膚疼痛潰爛，形成難以治愈的水泥皮炎或濕疹，還會造成土壤不能耕作、地下水無法飲用的嚴重后果。針對水溶性六價鉻所造成的危害，歐盟專門發布了法令要求將水泥中的水溶性的六價格含量控制在2ppm(mg/kg)以下。而現有的水泥熟料或水泥中可溶性的六價鉻的含量較高，通常為5-20ppm(mg/kg)，因此，開發出將水溶性六價鉻轉化為不溶性三價鉻的還原劑以是十分迫切需要的。

現有技術中對對六價鉻還原進行了相關的研究，研究表明在水泥中摻入硫酸亞鐵還原劑后，水溶性六價鉻可被還原為不溶的三價鉻，且不會對水泥的性能造成不良的影響，成本低；摻入硫酸亞錫，還原效果好，保質期長，不易結塊。但是，硫酸亞鐵的穩定性差，在水泥的制備過程中很容易被氧化，而硫酸亞鐵一旦被氧化就不再具有還原水泥中水溶性六價鉻的能力；硫酸亞錫成本較高，原料供應商少。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種復合六價鉻還原劑及其制備方法、和由其制備的水泥，以解決有效降低水泥中六價鉻的濃度和總鉻的溶出，而且不隨時間而反彈，降低生產成本的問題。

本發明采用的技術方案如下：一種復合六價鉻還原劑，關鍵在于由以下質量份數的原料組成：硫酸亞鐵30-55份、硫酸亞錫8-16份、改性纖維素10-15份、表面改性硅藻土12-18份、螯合劑4-9份、穩定劑5-11份；

所述改性硅藻土是硅藻土經過聚丙烯酰胺表面改性的復合物。

優選的，所述原料的份數為：硫酸亞鐵35份、硫酸亞錫11份、改性纖維素13份、表面改性硅藻土15份、螯合劑8份、穩定劑9份。

優選的，所述表面改性硅藻土采用以下方法制得：將硅藻土和去離子水加入到攪拌釜中，所述硅藻土和去離子水的質量體積比為(8-18)g：100ml，高速混合10-20min配制成懸浮溶液；然后將NaOH水溶液攪拌滴加到聚丙烯酰胺水溶液中，所述NaOH溶液和聚丙烯酰胺溶液的質量比為1：(15-45)，混合均勻配制成混合溶液；再將聚丙烯酰胺混合溶液加入硅藻土懸浮溶液中，升溫至70-90℃，攪拌反應60-120min，最后經抽濾、研磨、真空干燥制得改性硅藻土。

優選的，所述NaOH水溶液的摩爾濃度為0.2-1mol/L；所述聚丙烯酰胺水溶液的質量濃度為0.2-1.5％wt。