一种适用于赤泥脱碱的表面活性剂及赤泥脱碱方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于赤泥脱碱的表面活性剂，采用以下方式制备而来：在添有浓硫酸的木质素磺酸钠水溶液中加入氧化剂升温至70

【技术实现步骤摘要】
一种适用于赤泥脱碱的表面活性剂及赤泥脱碱方法


[0001]本专利技术属于材料
，具体涉及一种表面活性剂及赤泥脱碱方法。

技术介绍

[0002]赤泥是氧化铝生产过程产生的主要废弃物，也是氧化铝厂最大的污染源。随着铝工业的发展和铝土矿石品位的降低，赤泥排放量将越来越大，由于赤泥中含有大量的强碱性物质，因此赤泥的后续处理应用过程中脱碱处理则是较为关键的一步。目前赤泥脱碱应用最广泛的就是湿法处理，在该过程中赤泥在与水溶液混合时，由于表面的羟基的亲水性效果够好，不能充分混合，可能会抑制脱碱的效率，进而影响赤泥的有效利用与转化。
[0003]现有的无机分散剂碱性强，且分散性能一般；而有机分散剂由于分子结构复杂、相对分子量大使得浆体黏度大，均不适用于赤泥的脱碱处理。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的之一在于提供一种适用于赤泥脱碱的表面活性剂，能够有效促进赤泥泥浆的分散性和均一性，进而提高赤泥脱碱效率；本专利技术目的之二在于提供一种赤泥脱碱方法，解决赤泥造成的环境污染和占地问题，并且实现赤泥的综合利用且工艺成本低廉。
[0005]为实现上述目的，采用技术方案如下：
[0006]一种适用于赤泥脱碱的表面活性剂，采用以下方式制备而来：
[0007]在添有浓硫酸的木质素磺酸钠水溶液中加入氧化剂升温至70
‑
90℃反应1
‑
2h；
[0008]加入磺化剂保温继续反应1
‑
2h，得到改性木质素磺酸钠溶液；
[0009]将改性木质磺酸钠溶液与无机分散剂混合，得到适用于赤泥脱碱的复合表面活性剂。
[0010]按上述方案，所述的木质素磺酸钠溶液水溶液浓度为0.3
‑
0.5g/ml，浓硫酸用量为木质素磺酸钠质量的1
‑
5％。
[0011]按上述方案，所述氧化剂为过氧化氢、高锰酸钾、过硫酸铵、亚硫酸盐、甲醛、酚或异氰酸酯；氧化剂用量为木质素磺酸钠质量的5％。
[0012]按上述方案，所述磺化剂为亚硫酸钠；磺化剂的用量为木质素磺酸钠质量的10
‑
50％。
[0013]按上述方案，所述无机分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、水玻璃的一种；改性木质磺酸钠与无机分散剂的质量比为(1
‑
3):1。
[0014]一种赤泥脱碱方法，包括以下步骤：
[0015](1)将赤泥原料经干燥、球磨、过筛后制备赤泥粉体；
[0016](2)所得赤泥粉体与去离子水混合，加入上述复合表面活性剂，搅拌分散制得赤泥泥浆；
[0017](3)对所得赤泥泥浆进行脱碱处理。
[0018]按上述方案，步骤1中球磨转速为500
‑
600r/min，球磨时间为24
‑
36h。
[0019]按上述方案，步骤2中赤泥粉体与去离子水混合的质量比为1：(3
‑
10)。
[0020]按上述方案，步骤2中所述复合表面活性剂的加入量占所得赤泥泥浆总质量的0.1
‑
1％。
[0021]按上述方案，步骤2中搅拌分散温度为70
‑
100℃；搅拌速度为150
‑
300r/min，搅拌时间为3
‑
10h。
[0022]按上述方案，步骤3所述脱碱处理为CO2气体脱碱法。优化的方案中，CO2气体的流量为0.5
‑
2L/min；CO2气体浓度>90％。
[0023]相对于现有技术，本专利技术有益效果在于：
[0024]选用对泥浆分散性能较优的木质素磺酸钠表面活性剂进行改性，通过先氧化再硫化的方法，去除分子量过大和过小的组分，进而获得分散性能提高的改性木质素磺酸钠。
[0025]改性木质素磺酸钠与无机分散剂进行复合，所得复合表面活性剂具有较高的界面活性、良好的乳化增溶能力、较强的耐温能力，并且更加适用于赤泥粉体在水溶液中的分散。
具体实施方式
[0026]以下实施例进一步阐释本专利技术的技术方案，但不作为对本专利技术保护范围的限制；在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0027]具体实施方式中提供了一种适用于赤泥脱碱的表面活性剂，制备过程如下：
[0028]添加有浓硫酸的的木质素磺酸钠水溶液中加入氧化剂升温至70
‑
90℃反应1
‑
2h；木质素磺酸钠溶液水溶液浓度为0.3
‑
0.5g/ml，浓硫酸用量为木质素磺酸钠质量的1
‑
5％；
[0029]加入磺化剂保温继续反应1
‑
2h，得到改性木质素磺酸钠溶液；
[0030]将改性木质磺酸钠溶液与无机分散剂混合，得到适用于赤泥脱碱的复合表面活性剂。
[0031]其中，氧化剂为过氧化氢、高锰酸钾、过硫酸铵、亚硫酸盐、甲醛、酚或异氰酸酯；氧化剂用量为木质素磺酸钠质量的5％；所述磺化剂为亚硫酸钠；磺化剂的用量为木质素磺酸钠质量的10
‑
50％。
[0032]优化的方案中，无机分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、水玻璃的一种；所述改性木质磺酸钠溶液与无机分散剂的质量比为(1
‑
3):1。
[0033]具体实施方式中同时还提供了一种赤泥脱碱方法：
[0034](1)将赤泥原料经干燥、球磨、过筛后制备赤泥粉体；
[0035](2)所得赤泥粉体与去离子水混合，加入上述复合表面活性剂，搅拌分散制得赤泥泥浆；
[0036](3)对所得赤泥泥浆进行脱碱处理。
[0037]优化的方案中，步骤1中球磨转速为500
‑
600r/min，球磨时间为24
‑
36h。
[0038]优化的方案中，步骤2中赤泥粉体与去离子水混合的质量比为1：(3
‑
10)。
[0039]优化的方案中，步骤2中所述复合表面活性剂的加入量占所得赤泥泥浆总质量的
0.1
‑
1％。
[0040]优化的方案中，步骤2中搅拌分散温度为70
‑
100℃；搅拌速度为150
‑
300r/min，搅拌时间为3
‑
10h。
[0041]优化的方案中，步骤3所述脱碱处理为CO2气体脱碱法。优化的方案中，CO2气体的流量为0.5
‑
2L/min；CO2气体浓度>90％。
[0042]对比例1
[0043](1)赤泥粉体制备：将赤泥原料称重后，置于马弗炉中，在110℃下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于赤泥脱碱的表面活性剂，其特征在于采用以下方式制备而来：在添有浓硫酸的木质素磺酸钠水溶液中加入氧化剂升温至70
‑
90℃反应1
‑
2h；加入磺化剂保温继续反应1
‑
2h，得到改性木质素磺酸钠溶液；将改性木质磺酸钠溶液与无机分散剂混合，得到适用于赤泥脱碱的复合表面活性剂。2.如权利要求1所述适用于赤泥脱碱的表面活性剂，其特征在于所述的木质素磺酸钠溶液水溶液浓度为0.3
‑
0.5g/ml，浓硫酸用量为木质素磺酸钠质量的1
‑
5％。3.如权利要求1所述适用于赤泥脱碱的表面活性剂，其特征在于所述氧化剂为过氧化氢、高锰酸钾、过硫酸铵、亚硫酸盐、甲醛、酚或异氰酸酯；氧化剂用量为木质素磺酸钠质量的5％。4.如权利要求1所述适用于赤泥脱碱的表面活性剂，其特征在于所述磺化剂为亚硫酸钠；磺化剂的用量为木质素磺酸钠质量的10
‑
50％。5.如权利要求1所述适用于赤泥脱碱的表面活性剂，其特征在于所述无机分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、水玻璃的一种；改...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙华君，周大稳，邓腾飞，薛永杰，黄端平，董海泉，
申请(专利权)人：洛阳君江建材科技有限公司淄博高新技术产业开发区先进陶瓷研究院，
类型：发明
国别省市：