Способ получения разжижителя цементно-сырьевых шламов Советский патент 1983 года по МПК C07G1/00 

Изобретение относится к усовершенствованию способов получения разжижителей - вe ществ, снижающих влажность цементно-сырьевых шламов - на основе производных лигнин которые могут быть использованы в целлюлоз но-бумажной промышленности при переработке отходов варки целлюлозы, в частности сульфи ных щелоков. Известен способ получения диспергатора: на основе сульфонатов лигнина, заключающийся в том, что отработанный сульфитный щелок на натриевом или кальциевом основании варки древесины хвойных или лиственных пород с содержанием сухих веществ до 18% нагревают с едким натром в количестве 4- .10 г на литр и№лока (в пересчете к абс. сухо му веществу щелока расход N аОН составляет 3-7%). Время реакции 4 - 40 мин, температу ра - 200-225° С l. Недостатком указанного способа является высокая температура реакции и больцше объемы обрабатьшаемого раствора из-за низко го содержания в нем сухих .веществ. Необходимость дальнейшего концентрирования получе ного продукта может повлиять на эффективность его действия как разжижителя и затрудняет получение продукта с заданными свойства ми. В процессе упаривания раствора лигносуль фонатов происходит изменение их молекулярной массы, которая определяет диспергирующи (разжижающие) свойства продукта. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения разжижителя, применяемого в цементной промышленности, путем упаривания сульфитнодрожжевой бражки, содержащей 10% сухих веществ. При добавлении 0,3% полученного концентрата влажность цементно-сырьевого шлама снижается на 1-2,5% 2. 122 Недостатком известного способа является 1™зкий и нестабильный разжижающий эффект получаемого продукта. Цель изобретения - получение разжижителя с повыще1-шым разжижающим действием. Поставленная цель достигается способом получения разжижителя цементно-сырьевых шламов на основе сульфитно -дрожжевой бражки, содержащей 47-52% сухих веществ, путем обработки исходной бражки действием 40% ного водного раствора едкого натра при 130- 370 С в замкнутой системе. Едкий натр используют в количестве 1-5% от абсолю:гао сухого исходного соединения. Способ осуществляют следующим образом. В определенное количество упаренной сульфитно-дрожжевой бражки с концентрацией сухих веществ 47-52% при непрерьшном перемешивании приливают едкий натр в виде 40%-ного «створа. Затем смесь помещают в герметически закрытую металлическую емкость и нагревают при. 150+5 -С в течение 20-40 мин. Емкость после проведения реакции охлаждают. Полученный продукт представляет собой однородную густую текущую жидкость, по внешнему виду не отличающуюся от исходного соединения. Для проверки разжижающего действия продукта его вводят в цементный шлам в количестве 0,3% сухого вещества. Разжижающий эффект оценивают по снижению содержания воды в цементном щламе с добавкой разжижителя при растекаемости по способу МХТИ на те куче схеме ре, равной растекаемости исходг ного щлама. В таблице приведены примеры получения и результаты испытания полученного продукта.

При добавке 0,3% концентрата сульфитнодрожжевой бражки, полученной по известному способу, влажность цементно-сырьевого шлама снижается на 1-2,5%.

Повышение эффективности действия технических лигносульфонатов как разжюхителей цементно-сырьевого шлама обусловлено химическим изменением макромолекулы лигносульфонатов.

Из приведенных данных видно, что при щелочной обработке в интервале температуры нагревания 130-170 С происходит умеренное укрупнение макромолекулы лигносульфонатов, о чем свидетельствует увеличение доли высокомолекулярной фракции с 24,6 до 27,0-30,7%. Увеличение молекулярной массы лигносульфонатов способствует улучшению их адгезио шых свойств по отношению к частицам ишг.г-..

При щелочной обработке происходит накслление карбоксильных групп лигносульфокатов (за счет окисления альдегидных гругш). Суммарное количество COOK- и ОЗОзН-групп, определенное высококачественным титрованиепл составляет 3,05-3,56 мг-экв/г, что на 11-29% (относит.) превышает содержание их в лигносульфонатах концентрата бражки до обработки Об увеличении кислых функциональных групп свидетельствует также повьпиение общей кислотности с 6,88 до 7,4-8,4 мг-зкв/г.

Увеличение колкчестаа полярных функциональных групп способствует упучшенто поверхностной активности лигносульфонатов, повышает электроотрицательный заряд частиц цемента при адсорбции лигносульфонатов, тем самым повышает эффективность действия лиг-носульфонатов как раэжижителей.

Обработка концентрата в присутствии щелочи при тe шepaтypax 100 и 200° С (запредельных) практически не оказывает влияние на эффективность технических лигносульфонатов как рглжижителей, так как при низкой температуре макромрлекула яигносульфонатов не изменяется, а при высокой (200 С) происходит конденсация лигносульфонатов с получением нерастворимой в воде высокомолекулярной фр;исции. (Доля высокомолекулярной составляющей в данном опыте увеличивается до 37,8).

Такие изменения полимолекулярного состава Лигносульфонатов нежелательйы, так как молекулы с вьнюкой молекулярное массой (способные к потере водорастворимости) могут участвовать в образовании структуры с частицами цементно-сырьевого шлама и тем самым шижат разжижающее действие лигносульфонатов.

Проведегме процесса получения разжижителя цементно-сырьевых шлаков по предлагаемом способу уменьшает влажность ука:зааных шламов на 4,0-4,9%, т. е. разжижающее действие Ц1злевого продукта увеличивается в 2-4 раза.

1, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАЗЖИЖИТЕЛЯ ЦЕМЕНТНО-СЫРЬЕВЫХ ШЛАМОВ на основе сульфитно-дрожжевой .бражки , соде()жащей 47-52% сухих веществ, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения разжижающего действия 1{елевого продукта, обработку исходной бражки ведут действием 40%-ного водного раствора едкого натра при 130-170 С в замкнутой системе, 2. Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что едкий натр используют в количестве 1-5% от абсолютно исходного вещества. (Л