[發明專利]聚羧酸分散劑、磷石膏漿料及兩者的制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911041487.7
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110981265B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 劉東亞;何新耀;李玉博
• 申請（專利權）人: 佳化化學（上海）有限公司
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C04B28/14;C08F283/06;C08F220/06;E21F15/00;C04B103/40
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李亞南

本發明提供的聚羧酸分散劑、磷石膏漿料及兩者的制備方法和應用，所述聚羧酸分散劑的原料包括VOPEG，所述VOPEG為4?羥丁基乙烯基聚氧乙烯醚和4?羥丁基乙烯基聚氧乙烯聚氧丁烯醚的混合物；通過添加VOPEG，利用VOPEG中與氧原子相連的高活性雙鍵的共聚活性，使其與小分子單體丙烯酸的活性匹配度更佳，同時，由于雙鍵位置沒有異構，使得合成的聚羧酸分散劑側鏈梳狀結構更舒展，自由度也更好；使得聚羧酸分散劑在具備分散功能的同時，還具有降低粘度，較好的保塌性能以及抗泌水功能，而且降低了在其應用于磷石膏漿料時，在長距離的泵送過程中磷石膏漿料的堵管風險，能適應不同種類的磷石膏回填材料。

技術領域

本發明涉及尾礦填充技術領域，具體涉及聚羧酸分散劑、磷石膏漿料及兩者的制備方法和應用。

背景技術

我國是一個農業大國，每年對磷肥的需求量巨大，隨著磷肥工業的迅猛發展，其副產物-磷石膏的排放量呈井噴式增長趨勢，每年產量多達5000萬噸，由于磷石膏對環境污染較大，每年需要花費大量的人力物力對其進行處理，因此近年來，磷石膏的綜合利用是一個急需解決的問題。

目前磷石膏的綜合應用領域主要包括：采用磷石膏作為主要填充材料的井下采空區充填項目、磷石膏路基材料項目和磷石膏代替天然石膏生產土壤改良劑項目等，其中磷石膏的應用于礦場回填是目前處理磷石膏的一個重要方法。

如中國專利文獻CN103755182A公開了一種磷石膏膠凝材料的制備方法，采用二水磷石膏、粉煤灰、堿性激發材料和減水劑通過助磨劑粉磨的方法制得；該方法通過外加堿性激發材料調節磷石膏的酸堿性，并在磷石膏的混合漿料中加入減水劑來提高漿料的流動性，減少水的使用量，然后加入水泥、粉煤灰等膠凝材料混合后填充礦場坑洞，該方法解決了磷石膏的處理問題，也達到了廢物利用的目的，但是，該方法在磷石膏中添加減水劑使得混合后的漿料存在保塌性能差、易泌水、粘度大，長距離的漿料泵送過程中極易堵管等缺點。普通的聚羧酸減水劑因為其側鏈梳狀結構的舒展性和自由度差，使得在其應用于磷石膏漿料時，存在適用性差，上述問題很難得到改善。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的磷石膏漿料存在保塌性能差、易泌水、粘度大，長距離的漿料泵送過程中極易堵管等缺陷，提供一種聚羧酸分散劑、磷石膏漿料及兩者的制備方法和應用。

為此，本發明提供如下技術方案：

一種聚羧酸分散劑，包括如下原料：VOPEG，所述VOPEG為4-羥丁基乙烯基聚氧乙烯醚和4-羥丁基乙烯基聚氧乙烯聚氧丁烯醚的混合物。

所述VOPEG的數均分子量為1000-5000。

以上所述聚羧酸分散劑的原料的總重計，所述VOPEG的占比為30-35％。

所述的聚羧酸分散劑還包括如下原料：氧化劑、丙烯酸、鏈轉移劑、水和還原劑；

以所述聚羧酸分散劑的原料的總重計，所述氧化劑的占比為0.3-0.5％，所述丙烯酸的占比為5-8％，所述鏈轉移劑的占比為0.2-0.3％，所述水的占比為58-62％，所述還原劑的占比為0.1-0.2％。

所述還原劑為改性吊白塊、維生素C中的一種或兩種；

所述氧化劑為過氧化氫和/或過硫酸銨；

所述鏈轉移劑為巰基乙醇、巰基丙酸、甲基丙烯磺酸鈉、亞硫酸氫鈉、異丙醇中的至少一種。

本發明還提供了一種上述聚羧酸分散劑的制備方法，包括以下步驟：

在10-15℃下，向VOPEG和氧化劑的混合水溶液中依次滴加丙烯酸和鏈轉移劑的混合水溶液和還原劑的水溶液，反應結束后，加堿中和，制得所述聚羧酸分散劑，其中，控制反應的溫度及中和時的溫度為10-30℃。