[发明专利]一种常温磷石膏清洗剂及其应用

说明书

本发明涉及一种常温磷石膏清洗剂，主要由有机羧酸类、甘氨酸及其衍生物、分散剂和水按一定比例复配而成，该清洗剂原料均不含磷，环境友好。常温使用，垢的清洗率100%，对常用管道材质如碳钢腐蚀率低于0.1g/m²·h，对PP材质无腐蚀。应用范围广泛，除了用于清洗磷石膏外，还可以用于清洗同时含有有碳酸钙、硅酸钙等的复杂硫酸盐垢。

技术领域

本发明一种常温磷石膏清洗剂及其应用，属于工业清洗领域，具体的涉及生产磷酸管道中产生的磷石膏结垢清洗，和含有碳酸钙、硅酸钙等复杂的硫酸盐垢清洗。

背景技术

磷矿厂在制备磷酸及从磷矿提炼其他化学元素制备化工产品过程中，均需要硫酸处理，之后物料所流经管道，每天都会沉积结垢，该垢即为块状磷石膏（图1所示，其主要成分为70%左右硫酸钙，其余为Ca、Mg和其他微量金属的磷酸盐及硅酸盐），若几天不洗，就会导致严重堵塞。此类矿厂，管道材质一般为钢塑管，耐酸碱，管道直径200～300mm，长达数千米，几乎需要每天清洗，为了不影响使用，厂家多设置管线一用一备。厂家目前通常采用的办法是在加压加温的条件下酸洗或者“碱煮+酸洗”，这两种办法均不能完全清洗干净，余垢积累到一定程度由人工敲打，费时费力，而且一旦清洗设备温度不够，压力不足，在清洗过程中就会出现更严重的结垢，厚度达70mm以上，而此时再用老办法已无济于事。现有技术中，周华波的《湿法磷酸生产工艺管道结垢的清洗方法》中介绍的“用硫酸钠制取氟硅酸钠母液”作管道清洗方法，但仍需要加温到80℃，而且氟硅酸钠有腐蚀性，不能直接用于金属管道的清洗，对管道材质的使用有一定的限制，并且废液排放后造成工业污染。且未查阅到相关专利介绍此垢的清洗。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种常温磷石膏清洗剂。

本发明采用如下技术方案：

一种常温磷石膏清洗剂，由以下配方组成，有机羧酸类5～15%，氨基酸类1～10%，分散剂 1～5%，其余为去离子水，均以质量分数计。

进一步的，所述的有机羧酸类为聚环氧琥珀酸（相对分子量1000～1700）和羟基乙酸、羟基丙酸、葡萄糖酸钠、酒石酸钠、马来酸/丙烯酸（MA/AA）共聚物、柠檬酸中的任意两种或多种组合。其中，聚环氧琥珀酸和其他有机羧酸的比例不低于1:1。聚环氧琥珀酸是一种无磷、非氮的“绿色”环保型多元有机羧酸，其对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果优于常用有机膦类物质。经研究发现，其与别的羧酸类物质复配具有良好的协同增效作用，同时聚环氧琥珀酸具有一定的缓蚀作用，是一种多元缓蚀阻垢剂，其生物降解性能好，应用范围广泛，与其它药剂配伍性好。羟基乙酸、羟基丙酸、葡萄糖酸钠、酒石酸钠、马来酸/丙烯酸（MA/AA）共聚物、柠檬酸都属于羟基羧酸或其盐，对钙、镁离子具有很好的螯合性，对难溶金属垢有螯合剥离的作用。并且经研究发现，采用相对分子量为1000～1700的聚环氧琥珀酸，其阻垢分散性更强。

所述的氨基酸类不包括乙二胺四乙酸及其盐。乙二胺四乙酸二钠及其盐，是传统螯合剂，但它本身生物降解性差，配制过程中溶解度低，清洗过程需要加80℃以上高温才有效果，因此，本发明排除使用此药剂作为原料成分。

所述的氨基酸类为聚天冬氨酸（分子量1000～5000）、天冬酰胺、甘氨酸中的一种、两种或三种组合。这三种氨基酸类物质，具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性。对离子有极强的螯合能力，具有缓蚀与阻垢双重功效，对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等成垢盐类具有良好的阻垢效果，同时具有分散作用并可有效防止金属设备的腐蚀。并且经研究发现，采用分子量为1000～5000的聚天冬氨酸，其阻垢缓蚀性更好。