制备可流动料浆的加工助剂制造技术

一种制备可流动料浆的方法，包括将２５－７０重量％的水；一种选自生产氯硅的副产品、直接法的残余凝胶、水泥窑灰尘及其混合物的碱性材料；与一种选自蔗糖、蜜三糖、木质素、甲基吡喃葡糖苷、乳糖、果糖、多磷酸钠、海藻糖及其混合物的加工助剂相混合，从而形成可流动的料浆。此料浆特别适用于水泥的生产中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备可流动料浆的方法，包括将选自制造氯硅的副产品、直接法残余凝胶、水泥窑灰尘及其混合物的碱性材料，可选择的粘土，大约25到70重量％的水与选自蔗糖、蜜三糖、木质素、甲基吡喃葡糖苷、乳糖、果糖、多磷酸钠、海藻糖及其混合物的加工助剂相混合形成可流动料浆。该方法是一种使水泥生产的碱性原料再循环的经济的和合乎环境要求的特别有效的方法。在本领域中大家熟知波特兰水泥的制备方法。波特兰水泥是一种水硬性水泥，其特征在于能够在水中凝结和硬化。波特兰水泥通常是这样制造的将合适的原材料与水混合，在适当的温度下煅烧形成熟料，然后将所得到的熟料粉磨到与水反应硬化所需要的细度。该煅烧工序形成一种细小的碱性微粒副产品，叫做水泥窑灰尘，其难于再循环。水泥窑灰尘一般包括大约1-3重量％或以上的水泥生产作业中的上述产品。由上述方法得到的波特兰水泥主要由硅酸三钙和硅酸二钙组成。这两种材料主要来源于下列两种原材料一种是富钙材料，例如石灰石、白垩、泥灰土、牡蛎或蛤壳；而另一种是富二氧化硅材料，例如粘土、页岩、沙子或石英。Bunce等人在US5,374,310中教导了使用由氯硅副产品水解得到的含硅产品作为水泥生产的材料。然而，当将这种材料加入到粘土浆中用于水泥生产时，特别是当使用少量的水时，将形成浓稠的不可流动料浆，这妨碍了进一步的下游处理。使用其它的碱性材料例如其它的生产氯硅的副产品和水泥生产中的水泥窑灰尘也是有用的。令人遗憾的是这些材料也具有下列缺点它们形成难于处理的稠浆，除非使用大量的水。本专利技术人现在已经发现通过将这种碱性材料的料浆与选自蔗糖、蜜三糖、木质素、甲基吡喃葡糖苷、乳糖、果糖、多磷酸钠、海藻糖及其混合物的某些加工助剂混合可以保持该料浆的可流动性。本专利技术涉及一种制备可流动料浆的方法，包括25-70重量％的水；选自制造氯硅的副产品、直接法的残余凝胶、水泥窑灰尘及其混合物的碱性材料的碱性材料；可选择的粘土；以及选自蔗糖、蜜三糖、木质素、甲基吡喃葡糖苷、乳糖、果糖、多磷酸钠、海藻糖及其混合物的加工助剂相混合形成可流动料浆。本专利技术也涉及一种可流动料浆，包括25-70重量％的水；选自制造氯硅的副产品、直接法的残余凝胶、水泥窑灰尘及其混合物的碱性材料；以及选自蔗糖、蜜三糖、木质素、甲基吡喃葡糖苷、乳糖、果糖、多磷酸钠、海藻糖及其混合物的加工助剂。本专利技术涉及一种制备可流动料浆的方法，其中该料浆含有一种碱性材料、一种加工助剂、可选择的粘土和水。当该碱性材料和可选择的粘土与水混合时，该加工助剂防止了形成稠浆。此处有用的碱性材料包括生产氯硅的副产品、直接法的残余凝胶、水泥窑灰尘及其混合物。“生产氯硅的副产品”来源于由制备氯硅的制造过程。典型的氯硅制造过程是硅金属与氯代甲烷反应形成甲基氯硅烷，以及硅金属与氯化氢反应形成氯硅烷。令人遗憾的是这些工序产生了许多需要处理的不受欢迎的副产品和废液。这些副产品和废液常常呈酸性，因此在使用之前常常需要中和。在US5,000,934中描述了这种中和法的一个例子，其中源于卤化物与硅金属反应的废床(spent bed)需要用强碱在高温下中和。该参考文献引入本文以供参考。由例如这些或其它处理副产品的方法产生的金属盐，和由本领域普通技术人员已知的氯硅生产过程产生的其它附带的金属盐，通常将这些金属盐收集，以避免排放到环境中，而且可以用于本专利技术的方法中。用于本专利技术方法的副产品的一种具体例子包括在净化来自生产氯硅的废水的过程中，由金属氢氧化物沉淀而产生的副产品。由这些方法得到的副产品可以包括金属氧化物，例如CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、Na2O、SO3、TiO2、P2O5、SrO、BaO和Mn3O4。实际组成对本专利技术来说并不是至关重要的，前一段落的例子中的副产品的典型化学细成可以包括0-30重量％的CaO、0-35重量％的SiO2、0-5重量％的Al2O3、0-4重量％的Fe2O3、0-8重量％的MgO、0-1重量％的K2O、0-0.5重量％的Na2O、0-1重量％的SO3、0-1重量％的TiO2、0-0.1重量％的P2O5、0-0.1重量％的SrO、0-0.1重量％的BaO、0-0.5重量％的Mn3O4和0-30重量％的水。对本专利技术有用的另一种碱性材料是直接法的残余凝胶。在US4,408,030和5,374,310中描述了这种材料的例子，此处引入作为参考。这些参考文献描述了由硅金属与氯代甲烷反应制备氯硅烷(‘直接法’)的副产品形成凝胶。该凝胶由各种各样的这些氯硅副产品的水解形成，例如，此副产品包括硅烷、乙硅烷、二硅氧烷、硅烷低聚物、硅氧烷低聚物、硅亚苯基树脂和硅亚烷基树脂。此水解发生在上述专利中描述的水介质中，此水介质可包括添加剂例如HCl和/或CaCl2。此凝胶的典型组成含有水、CaCl2和水解作用的水解产物。也可用作本专利技术碱性材料的是其它富钙材料，例如水泥窑灰尘，如上所述，这是一种在波特兰水泥生产过程中产生的副产品。波特兰水泥通常是这样制造的将合适的原料与水混合，在适当的温度下煅烧形成熟料，然后将所得到的熟料粉磨到与水反应硬化所需要的细度。煅烧工序产生细小的碱性微粒、水泥窑灰尘。而对于本专利技术来说，实际组成不是至关重要的，水泥窑粉尘的典型化学组成为大约15-55重量％的CaO、10-35重量％的SiO2、2-10重量％的Al2O3、1-6重量％的Fe2O3、1-11重量％的MgO、0.2-2重量％的K2O、0.05-1.0重量％的Na2O和0.1-2重量％的SO3。一般地加入到本专利技术料浆中的碱性材料的数量，如果料浆中存在粘土时最高可达大约40重量％(基于料浆的总重量)，而如果料浆中没有粘土时最高可达大约65％。通常碱性材料的用量，当料浆中存在粘土时不超过大约30重量％，或优选为，大约为1到30重量％(基于料浆的总重量)，而当料浆中没有粘土时不超过大约60重量％，或优选为，大约为0.1到60重量％。显然，较小的含量也在本专利技术的范围内。用于本专利技术的加工助剂选自蔗糖、蜜三糖、木质素、甲基吡喃葡糖苷、乳糖、果糖、多磷酸钠、海藻糖及其混合物。这些材料在本领域中都是已知的，且市场上可容易买到的。该材料优选选自蔗糖、木质素、果糖及其混合物。应该注意使用这些加工助剂的前体和含这些加工助剂的组合物也在本专利技术的范围之内。用于本专利技术中的加工助剂的含量取决于使用的其它组分(即使用的碱性材料、粘土和水)及其含量。然而，加工助剂通常的用量为大约0.02到大约10重量％，优选为大约0.02到大约5重量％(基于料浆的重量)。优选为，加工助剂的量是在大约0.05到1重量％的范围内。本专利技术的料浆也可以含有粘土。由于粘土料浆是水泥生产的一种原料，并且将碱性材料引入到粘土料浆中是一种将碱性材料引入水泥生产过程中的便利方法，所以其中常常包含粘土。而对于本专利技术来说，此处利用的粘土类型不是至关重要的，典型实例包括含有悬浮在水中的硅酸镁铝的蒙脱土，通常为大约25-65％蒙脱土悬浮在水中。这样的粘土悬浮液是市场上可买到的。然而，在这里也可以使用其它的粘土。如果使用粘土，通常加入到本专利技术料浆中的粘土量大约为1-65重量％的粘土固体，常常高于大约40重量％，优选高于大约45重量％，这些都是基于料浆中粘土固体的总重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备可流动料浆的方法，包括：将２５－７０重量％的水；一种选自生产氯硅的副产品、直接法的残余凝胶、水泥窑灰尘及其混合物的碱性材料；以及一种选自：蔗糖、蜜三糖、木质素、甲基吡喃葡糖苷、乳糖、果糖、多磷酸钠、海藻糖及其混合物的加工 助剂相混合，从而形成可流动的料浆。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：OW马可，
申请(专利权)人：陶氏康宁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]