阅读说明：本技术 一种六价铬还原剂及其制备方法 (Hexavalent chromium reducing agent and preparation method thereof ) 是由 张祯 张宏川 张小川 于 2020-06-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种六价铬还原剂,包括：11-23重量份的亚铁离子,2-9重量份的亚锡离子,2-4份的杂醚化三聚氰胺树脂,1-2份的对氨基水杨酸钠,0.2-0.4份的纳米氧化铝,40-60重量份的溶剂,4-6重量份的分散剂,2-4重量份的稳定剂；所述溶剂为三乙醇胺、乙二胺、水,比例为2-4∶1-2∶6-8；稳定剂为木质素磺酸盐。(The invention discloses a hexavalent chromium reducing agent, which comprises the following components: 11-23 parts of ferrous ions, 2-9 parts of stannous ions, 2-4 parts of heteroetherified melamine resin, 1-2 parts of sodium para-aminosalicylate, 0.2-0.4 part of nano-alumina, 40-60 parts of solvent, 4-6 parts of dispersant and 2-4 parts of stabilizer; the solvent is triethanolamine, ethylenediamine and water in a ratio of 2-4: 1-2: 6-8; the stabilizer is lignosulfonate.)

一种六价铬还原剂及其制备方法

【技术领域】

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种六价铬还原剂及其制备方法。

【背景技术】

水泥是国民经济发展中不可缺少的建筑材料，也是目前世界上产量最大的人工建筑材料之一。同时，水泥的人均的使用量也是衡量国家是否发达的重要指标，水泥对人类文明的发展和进步起着非常重要的作用。依照目前世界科技水平的发展情况来看，在短时间内还没有任何一种建筑材料能够取代水泥。

因水泥中六价铬含量超标以及对人类和环境的危害，故处理水泥中的六价铬势在必行。六价铬的毒性是三价铬的100倍，所以水泥中Cr6+的控制一般使用化学还原剂法，即将可溶性Cr(VI)还原为低毒性Cr(III)。因现有还原剂如硫酸亚铁还原六价铬的持久性是有严重问题的，它对湿度和温度非常敏感，在粉磨后以及水泥储存过程中其还原能力逐渐丧失。这就需要采用较大剂量的硫酸亚铁，这样一来，费用就要比预期的高。水泥一般都是显碱性的，很多还原剂都是在酸性条件下才能够发挥还原作用，在碱性条件下很容易失去还原性，因此，需要开发一种高效、价廉且稳定能够长期有效的还原剂将水泥中高毒性的六价铬还原为低毒性的三价铬。

中国专利(CN106365479B)公开了一种水泥六价铬复合型还原剂，亚硫酸钠15-20％、硫酸亚铁60-70％、硫酸锰10-20％、硫酸亚锡1-10％，总量100％二所述百分比均为质量百分比，提供的水泥六价铬复合型还原剂，化学稳定性好能够将水溶性六价铬还原成三价铬，且六价铬含量可维持2ppm水平下长达3个月，在粉磨之前加入可以降低水泥细度，还可以显著增加水泥的3天和28天强度，其实际用量小于硫酸亚铁的1/10。具有还原率高、选择性好，实验操作简便等特点，并且原料廉价易得，具有很高的应用前景。

【

发明内容

】

本发明提供一种六价铬还原剂及其制备方法，制备了六价铬还原剂，性能优异，环保简便，价格便宜。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种六价铬还原剂，包括：11-23重量份的亚铁离子，2-9重量份的亚锡离子，2-4份的杂醚化三聚氰胺树脂，1-2份的对氨基水杨酸钠，0.2-0.4份的纳米氧化铝，40-60重量份的溶剂，4-6重量份的分散剂，2-4重量份的稳定剂；所述溶剂为三乙醇胺、乙二胺、水，比例为2-4∶1-2∶6-8；稳定剂为木质素磺酸盐。

进一步地，所述的六价铬还原剂，包括：17重量份的亚铁离子，5.5重量份的亚锡离子，3份的杂醚化三聚氰胺树脂，1.5份的对氨基水杨酸钠，0.3份的纳米氧化铝，50重量份的溶剂，5重量份的分散剂，3重量份的稳定剂二所述溶剂为三乙醇胺、乙二胺、水，比例为3∶1.5∶7。

进一步地，所述的六价铬还原剂，其中所述亚锡离子来源于硫酸亚锡、氯化亚锡中的任一种或两种的混合物。

进一步地，所述的六价铬还原剂，其中所述亚铁离子来源于硫酸亚铁、氯化亚铁中的任一种或两种的混合物。

进一步地，所述的六价铬还原剂，其中所述木质素磺酸盐为木质磺酸钙。

进一步地，所述的六价铬还原剂，其中所述分散剂为聚乙二醇、三异丙醇胺中的任一种或两种的混合物二其中，所述聚乙二醇的分子量为200-400。

进一步地，所述的六价铬还原剂，其中所述杂醚化三聚氰胺树脂制备方法为用三乙醇胺调节甲醛水溶液的pH至10-11，然后将三聚氰胺、甲醛水溶液按比例混合，加热升温至70-80℃，待混合溶液的颜色由白色逐渐变为澄清透明后，加入甲醇和丁醇继续反应2-4个小时，分别得到杂醚化三聚氰胺树脂；所述杂醚化三聚氰胺树脂中原料三聚氰胺、甲醛、甲醇、丁醇的摩尔比为1∶5∶3∶3。

所述的六价铬还原剂的制备方法，包括：

(1)在20-40℃下，将溶剂、亚铁离子、亚锡离子及稳定剂混合均匀，用200目筛网过滤后，得到第一混合物；

(2)将第一混合物中加入分散剂后，混合均匀；

(3)将杂醚化三聚氰胺树脂，对氨基水杨酸钠，纳米氧化铝混合均匀后，加入到步骤2的溶液中，混合均匀，再用200目筛网过滤即可。

本发明的六价铬还原剂，与现有技术相比，大幅降低了分散剂和稳定剂的用量，同时木质磺酸盐这种稳定剂，存在一定的环保问题，本申请中通过加入杂醚化三聚氰胺树脂，对氨基水杨酸钠，纳米氧化铝作为配合剂，三者可以同时起到分散和稳定的效果，降低分散剂和稳定剂的用量，同时三者本身是环保无毒，可以起到提高去除六价铬性能的效果，对水泥无害性，同时还可以提高水泥的中、后期强度。

【

具体实施方式

】

为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。

一种六价铬还原剂，包括：11-23重量份的亚铁离子，2-9重量份的亚锡离子，2-4份的杂醚化三聚氰胺树脂，1-2份的对氨基水杨酸钠，0.2-0.4份的纳米氧化铝，40-60重量份的溶剂，4-6重量份的分散剂，2-4重量份的稳定剂；所述溶剂为三乙醇胺、乙二胺、水，比例为3∶1.5∶7；稳定剂为木质素磺酸盐。

所述所述亚锡离子来源于氯化亚锡。所述亚铁离子来源于氯化亚铁。所述木质素磺酸盐为木质磺酸钙。所述分散剂为聚乙二醇，所述聚乙二醇的分子量为200-400。

所述的六价铬还原剂，其中所述杂醚化三聚氰胺树脂制备方法为用三乙醇胺调节甲醛水溶液的pH至10-11，然后将三聚氰胺、甲醛水溶液按比例混合，加热升温至75℃，待混合溶液的颜色由白色逐渐变为澄清透明后，加入甲醇和丁醇继续反应3个小时，分别得到杂醚化三聚氰胺树脂；所述杂醚化三聚氰胺树脂中原料三聚氰胺、甲醛、甲醇、丁醇的摩尔比为1∶5∶3∶3。

所述的六价铬还原剂的制备方法，包括：

(1)在30℃下，将溶剂、亚铁离子、亚锡离子及稳定剂混合均匀，用200目筛网过滤后，得到第一混合物；

(2)将第一混合物中加入分散剂后，混合均匀；

(3)将杂醚化三聚氰胺树脂，对氨基水杨酸钠，纳米氧化铝混合均匀后，加入到步骤2的溶液中，混合均匀，再用200目筛网过滤即可。

实施例1

一种六价铬还原剂，包括：17重量份的亚铁离子，5.5重量份的亚锡离子，3份的杂醚化三聚氰胺树脂，1.5份的对氨基水杨酸钠，0.3份的纳米氧化铝，50重量份的溶剂，5重量份的分散剂，3重量份的稳定剂。

实施例2

一种六价铬还原剂，包括：11重量份的亚铁离子，9重量份的亚锡离子，2份的杂醚化三聚氰胺树脂，2份的对氨基水杨酸钠，0.2份的纳米氧化铝，60重量份的溶剂，4重量份的分散剂，4重量份的稳定剂。

其余部分与实施例1相同。

实施例3

一种六价铬还原剂，包括：23重量份的亚铁离子，2重量份的亚锡离子，4份的杂醚化三聚氰胺树脂，1份的对氨基水杨酸钠，0.4份的纳米氧化铝，40重量份的溶剂，6重量份的分散剂，2重量份的稳定剂。

其余部分与实施例1相同。

对比例1

与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备六价铬还原剂的原料中缺少杂醚化三聚氰胺树脂，对氨基水杨酸钠，纳米氧化铝。

对比例2

与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备六价铬还原剂的原料中缺少杂醚化三聚氰胺树脂。

对比例3

与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备六价铬还原剂的原料中缺少对氨基水杨酸钠。

对比例4

与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备六价铬还原剂的原料中不添加纳米氧化铝。

对比例5

与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备六价铬还原剂的原料中添加12重量份的分散剂，10重量份的稳定剂。

对比例6

根据CN104496251B实施例1的步骤制备六价铬还原剂。

按照以下物料配比混合：质量分数为63％的熟料、质量分数为8％的石膏、质量分数为18％的矿渣和质量分数为11％的粉煤灰，再向其中外掺0.005％的三氧化铬，得到混合物料。

向得到的混合物料中加入质量分数为混合物料总质量的0.1％的实施例得到的六价铬还原剂产品，混合粉磨25min后得到处理后的水泥。依据《HJ/T 299固体废物浸出毒性浸出方法-硫酸硝酸法》和《HJ 557固体废物浸出毒性浸出方法-水平振荡法》对不同龄期的熟料水化试样进行浸提试验二按《GB 7467水质-六价铬的测定》二苯碳酰二胼分光光度法测定浸出液中六价铬的浓度二按《GB/T 17671水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》测试水泥硬化试体的抗压强度，测定结果如下表所示。

本发明的六价铬还原剂，通过实验发现，通过加入杂醚化三聚氰胺树脂，对氨基水杨酸钠，纳米氧化铝可以有效的增强长期的六价铬还原效果，短期内增加不明显，但是长期效果明显，且有明显的协同增强效果，与现有技术相比，可以有效减少加入分散剂和稳定剂的量，且效果不会变差，同时对水泥的性能也有一定的增强效果。

以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。