[发明专利]一种还原六价铬型助磨剂及其制备方法

说明书

本发明属于水泥生产技术领域，具体涉及一种还原六价铬型助磨剂及其制备方法。针对现有水泥除铬技术中，硫酸亚铁在高温粉磨和长期存放的条件下易被空气中的氧气氧化而失效，导致六价铬的去除不完全，水泥中仍然残留有较多的水溶性六价铬，可能对接触的人体产生危害的问题，本发明的技术方案包括以下步骤：[1]将助磨组分的溶液和包裹有机保护层的硫酸亚铁按比例混合均匀；[2]配制柠檬酸钠溶液；[3]向步骤[1]得到的混合溶液中加入抗坏血酸，充分溶解，然后在加热条件下加入步骤[2]得到的柠檬酸钠溶液，搅拌均匀后得到助磨剂。本发明适用于水泥粉磨工艺。

技术领域

本发明属于水泥生产技术领域，具体涉及一种还原六价铬型助磨剂及其制备方法。

背景技术

早在1950年，人们在欧洲就已发现，波特兰水泥中的可溶性铬化合物会对人体产生严重的不良症状，人们称之为水泥皮肤炎。它会导致皮肤疼痛、溃烂，并会留下讨厌的疤痕。可溶性铬，一般是指铬酸盐或重铬酸盐，其中铬以+6价状态的形式存在，人们称之为六价铬，写作Cr(Ⅵ)或Cr⁶⁺。泥瓦工和混凝土工长期接触水泥中的可溶性铬，上述症状就会慢慢地显露出来。

近年来，国际癌症研究机构((IARC)也已公认，六价铬是一种致癌物质，它通过吸入及接触等途径侵入人体而产生作用。因此，州和联邦的有关机构都对六价铬的溶出量等指标作了相应的规定。例如，加利福尼亚州(第65号提议)就对Cr⁶⁺提出了一个具体的允许日摄入量并指出，当六价铬的日摄人量超过0.01μg时就可能对人体产生危害。但是，加利福尼亚州没有对六价铬的接触量作出评定，他们认为六价铬的致癌作用仅仅是由摄入人体内引起的。在丹麦和瑞典，其法律规定，当与水泥的接触不可避免时，为防止人们接触到六价铬，禁止使用可溶性铬(六价铬)含量高2ppm的水泥或混凝土。

欧盟在2003年6月18日通过了一项指令(Directive 2003/53/EC)，对含有较高水溶性六价铬的水泥及水泥制品的出售和使用作了严格规定，禁止市场上销售和使用水溶性六价铬含量超过0.000 2％的水泥及水泥产品，该指令于2005年1月17日生效；2006年欧盟发布REACH第2006—1906号法规，禁止使用和销售铬(Ⅵ)含量超过0.000 2％(2mg/kg)的水泥及其相关制品；2006年7月，欧洲标准EN196-10：2006《水泥试验方法第10部分：水泥中水溶性六价铬的测定》颁布实施。

我国GB31893—2015标准于2016年10月1日起正式实施，该标准规定了水泥中水溶性六价铬的测定方法和限量(≤10.00mg/kg)。该标准为强制性标准，这对水泥企业会产生较大的影响。根据2015年8～9月，采用标准检测方法对全国的100家企业生产的通用水泥中水溶性六价铬进行了抽样检测的统计结果，约有24％的水泥企业生产的水泥产品达到了欧洲标准的2mg/kg的限量要求，有18.45％的企业超过我国强制性标准的含量要求，其中有大约10％的企业超过标准要求2倍以上，这些水泥产品对人身健康和环境影响情况令人担忧。该限量标准制定的意义就在于降低水泥产品中水溶性六价铬对人体健康的危害，实现绿色建材。

水泥助磨剂是一种改善水泥粉磨效果和性能的化学添加剂，可以显著提高水泥台时产量、各龄期水泥强度，改善其流动性。水泥助磨剂能大幅度降低粉磨过程中形成的静电吸附包球现象，并可以降低粉磨过程中形成的超细颗粒的再次聚结趋势。水泥助磨剂也能显著改善水泥流动性，提高磨机的研磨效果和选粉机的选粉效率，从而降低粉磨能耗。使用助磨剂生产的水泥具有较低的压实聚结趋势，从而有利于水泥的装卸，并可减少水泥库的挂壁现象。作为一种化学添加剂，助磨剂能改善水泥颗粒分布并激发水化动力，从而提高水泥早期强度和后期强度。