[发明专利]制备可流动料浆的加工助剂

说明书

本发明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。

本发明人现在已经发现：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。

本发明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。

本发明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。

本发明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，而且可以用于本发明的方法中。

用于本发明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。