[发明专利]一种赤泥处理剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种赤泥处理剂及其制备方法与应用，该赤泥处理剂为邻苯二甲酸单酯，可用作赤泥的脱碱剂、金属氧化物的酸反应剂，反应产物又可以作为赤泥的表面改性剂。使赤泥可用于树脂、塑料加工的增韧、润滑、补强的填充剂。将含水的碱性赤泥，搅拌下加入计量的邻苯二甲酸单酯，反应完全，然后离心脱水，干燥、粉碎、过筛。然后加入到粉状树脂中混匀，挤出造粒，或将处理过的赤泥做成赤泥功能母粒，然后和粒状树脂混合，挤出造粒。将邻苯二甲酸单酯处理的赤泥应用作塑料加工增韧、润滑、补强的填充剂，部分解决了赤泥对环境的污染，减低塑料制品的成本。添加处理过的赤泥树脂，做出标准件测试其力学性能，伸长率、冲击强度都有一定提高。

技术领域

本发明涉及一种赤泥处理剂及其制备方法与应用，属于赤泥改性和塑料功能填料技术领域。

背景技术

赤泥是氧化铝工业排除的污染性废渣，据估计每生产1t氧化铝约产出0.8-1.6t赤泥。全世界氧化铝工业每年产生的赤泥超过6000万t，目前我国赤泥年排放量约3000-4000万t, 累计赤泥堆积量已达几亿吨，全部露天堆存，并且大部分堆场坝体目前大部分采取赤泥库湿法存放或脱水干化处理的方法，不仅浸占农田,赤泥中的碱向地下参透，造成地下水体和土壤污染；同时裸露赤泥形成的粉尘随风飞扬，污染大气，恶化生态环境；另外赤泥中的有价成分未得到充分利用，将造成资源的浪费。因此，对其进行综合利用和无害化处理十分必要；但赤泥高碱含量导致其工业应用极少，综合利用率仅为10％左右。

赤泥作为塑料制品的添加剂报道较少。以往的报道主要是赤泥作聚氯乙烯的功能性填料。除填料的作用外，利用赤泥中的碱性金属氧化物的碱性，来吸收聚氯乙烯的分解产生的氯化氢，抑制聚氯乙烯的分解，制成的PVC塑料，称“红泥塑料”。该技术首先由中国台湾联合工业研究所研制成功，但没有较好的推广开来。

专利文件报道，例如：中国专利文件CN1047512A利用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等回收塑料、破碎或剪切成～1mm²的碎片，掺合干燥木屑和干燥粉状赤泥，螺杆挤出机挤出，制成木屑、赤泥改性塑料。再比如：中国专利文件CN102070815A介绍以赤泥作为阻燃剂，以马来酸酐接枝聚乙烯(接枝率5-10％)或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为原位脱碱剂,与聚乙烯在混炼机中熔融共混加工，得到阻燃聚乙烯塑料成品。中国专利文件CN106751170A一种赤泥和PVC树脂制备的彩色单壁或双壁波纹瓦。由如下重量百分比的原料制成：赤泥30-35％；PVC树脂40-55％；增塑剂1-15％；热稳定剂2-5％；抗冲改性剂3-5％。然而，现有技术中将赤泥不经处理，直接作为塑料制品的填料，其在塑料融体中的分散性差，造成得到塑料制品力学性能降低。

因此，寻找一类处理剂来处理赤泥，它既能中和赤泥中的游离氢氧化钠，其生成物至少对塑料制品性能无害，最好有所正的贡献。同时能有效降低界面能的表面活性物质，解决赤泥用作塑料制品填料时分散性差的问题，进而提高塑料制品的力学性能，成为本领域亟待解决的技术问题。最好这类处理剂制作简便，生产过程不对环境再次造成污染，价格低。

发明内容

针对现有技术的不足，尤其是赤泥直接用于塑料制品填料时分散性差的问题，本发明提供一种用于塑料制品的赤泥处理剂及其制备方法与应用。

本发明的技术方案如下：

一种赤泥处理剂，该处理剂为邻苯二甲酸单酯。

根据本发明，优选的，所述的邻苯二甲酸单酯，所述的邻苯二甲酸单酯为邻苯二甲酸的一元醇单酯、二元醇单酯、三元醇单酯或/和四元醇单酯；

优选为，邻苯二甲酸的一元醇单酯、二元醇一邻苯二甲酸单酯、二元醇二邻苯二甲酸单酯，三元醇及四元醇的一、二、三邻苯二甲酸单酯，或四元醇的四邻苯二甲酸单酯。

根据本发明，优选的，该处理剂为具有式I-IV任一结构化合物中的之一或组合：