一种水泥六价铬还原剂及其制备方法和应用
阅读说明：本技术 一种水泥六价铬还原剂及其制备方法和应用 (Cement hexavalent chromium reducing agent, and preparation method and application thereof ) 是由 曹志伟 苏静 于 2021-02-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种水泥六价铬还原剂及其制备方法和应用。本发明的水泥六价铬还原剂,包括如下重量份的组分：硫酸亚铁40-50份,焦亚硫酸钠5-20份,硫代硫酸钠10-20份,氯化亚锡0.5-1份,有机还原剂1-5份和分散剂1-3份。本发明的水泥六价铬还原剂成本低,还原性及稳定性好,能够将水泥中的六价铬稳定地还原成三价铬,有利于实际推广应用。(The invention provides a cement hexavalent chromium reducing agent, and a preparation method and application thereof. The cement hexavalent chromium reducing agent comprises the following components in parts by weight: 40-50 parts of ferrous sulfate, 5-20 parts of sodium metabisulfite, 10-20 parts of sodium thiosulfate, 0.5-1 part of stannous chloride, 1-5 parts of organic reducing agent and 1-3 parts of dispersing agent. The cement hexavalent chromium reducing agent has low cost and good reducibility and stability, can stably reduce hexavalent chromium in cement into trivalent chromium, and is beneficial to practical popularization and application.)
技术领域
本发明涉及水泥添加剂技术领域，尤其是涉及一种水泥六价铬还原剂及其制备方法和应用。
背景技术
在硅酸盐水泥熟料的生产过程中，铬是原材料中不可避免的微量元素之一。通常，硅酸盐水泥含铬量在100-300ppm之间，水泥窑中的氧化与碱性条件会促使六价铬的形成。六价铬的氧化性极强，能够渗透人体组织，被归类为极毒物质；同时，六价铬化合物的水溶性较强，工人在操作水泥砂浆或混凝土时易接触皮肤，可能导致过敏和过敏性湿疹。因此，如不对六价铬进行适当处理，将会对人体和环境造成极大的危害。
目前，通常采用还原剂将六价铬含量降低到较低水平，常用的还原剂包括硫酸亚铁等。硫酸亚铁成本低、溶解性较好，然而却极易氧化、吸潮，化学性质不稳定，易板结、失效从而降低其使用效果；因此，硫酸亚铁必须大掺量使用，大大增加了水泥的生产成本。
CN108545982A公开了一种水泥六价铬还原剂，该还原剂由以下原料制备得到，各原料及其质量百分比为：亚锡盐10％-20％，亚铁盐25％-40％，二价锰盐15％-25％，氧化锑5％-15％，有机还原剂10％-20％，稳定剂5％-10％。上述水泥六价铬还原剂添加了大量的亚锡盐，亚锡盐虽具有良好的还原效果，然而价格昂贵，不利于降低生产成本。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水泥六价铬还原剂及其制备方法和应用，该水泥六价铬还原剂能够将水泥中的六价铬稳定地还原成三价铬，还原性及稳定性好，且价格低廉。
本发明提供的一种水泥六价铬还原剂，包括如下重量份的组分：硫酸亚铁40-50份，焦亚硫酸钠5-20份，硫代硫酸钠10-20份，氯化亚锡0.5-1份，有机还原剂1-5份和分散剂1-3份。
在本发明中，所述有机还原剂选自N,N-二甲基苯胺和苯肼中的至少一种。
在本发明中，所述分散剂选自三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和乙二醇中的至少一种。
本发明人经研究发现，如果降低水泥六价铬还原剂中的氯化亚锡含量，则会大大影响该水泥六价铬还原剂的还原效果；而通过采用上述特定的组成，在低氯化亚锡含量下亦可获得较佳的还原效果，同时大大降低生产成本，特别有利于实际推广应用。
本发明还提供上述水泥六价铬还原剂的制备方法，包括：按重量份，将硫酸亚铁、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氯化亚锡、有机还原剂和分散剂混合均匀。
本发明还提供上述水泥六价铬还原剂在生产水泥中的应用。
本发明还提供一种水泥生产方法，包括：向水泥熟料中添加上述水泥六价铬还原剂。
本发明对水泥六价铬还原剂的添加量不作严格限制；例如，所述水泥六价铬还原剂的添加量可以为0.5‰-1‰。
本发明还提供一种水泥，按照上述水泥生产方法生产得到。
具体地，所述水泥中的六价铬含量≤10ppm。
本发明的实施，至少具有以下优势：
1、本发明的水泥六价铬还原剂组成合理，各组分之间相互配合，从而能够将水泥中的六价铬稳定地还原成三价铬，具有优异的还原性和稳定性；
2、本发明的水泥六价铬还原剂中硫酸亚铁及氯化亚锡的用量少，大大降低了还原剂的成本。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的水泥六价铬还原剂，由如下重量份的组分组成：
按上述重量份，将硫酸亚铁、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氯化亚锡、N,N-二甲基苯胺和三乙醇胺用混料机混合均匀，即制得上述水泥六价铬还原剂。
实施例2
本实施例的水泥六价铬还原剂，由如下重量份的组分组成：
按上述重量份，将硫酸亚铁、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氯化亚锡、苯肼和乙二醇用混料机混合均匀，即制得上述水泥六价铬还原剂。
实施例3
本实施例的水泥六价铬还原剂，由如下重量份的组分组成：
按上述重量份，将硫酸亚铁、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氯化亚锡、N,N-二甲基苯胺和二乙醇单异丙醇胺用混料机混合均匀，即制得上述水泥六价铬还原剂。
实施例4
本实施例的水泥六价铬还原剂，由如下重量份的组分组成：
按上述重量份，将硫酸亚铁、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氯化亚锡、N,N-二甲基苯胺和三乙醇胺用混料机混合均匀，即制得上述水泥六价铬还原剂。
对照例1
本对照例的水泥六价铬还原剂，由如下重量份的组分组成：
对照例2
本对照例的水泥六价铬还原剂，由如下重量份的组分组成：
试验例1
将实施例1-4和对照例1-2的水泥六价铬还原剂，以0.5‰的添加量加入球磨后的42.5等级水泥熟料中，混合均匀，制样。
采用GB 31893-2015水泥中水溶性铬(Ⅵ)的限量及测定方法测定0d和90d的六价铬含量，结果见表1。
表1水泥中六价铬含量及抗折/抗压强度检测结果
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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