[发明专利]利用粗塔尔油分离精制残渣生产混凝土外加剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用粗塔尔油分离精制残渣改性生产混凝土外 加剂的方法。

背景技术

粗塔尔油是硫酸盐松木制浆厂的副产品之一，虽然成分变化范围 较大，但一般认为粗塔尔油的主要含量为树脂酸(又名松香酸)、脂 肪酸，和少量中性物质及使油具有暗色的氧化物，广泛应用于制造肥 皂、润滑剂、浮选剂、施胶剂、乳化剂、粘接剂以及油漆、油墨工业 等。

在硫酸盐法制浆中，木材中的油脂和树脂成分，由于碱的作用而 变成皂，溶解在黑液中，同时中性油也被抽出溶解于皂液中，这就是硫 酸盐皂。当黑液浓缩到一定浓度时，硫酸盐皂就浮在黑液上面。分离 出来的硫酸盐皂是黑褐色半流体，含油50～55％wt的浮油，将皂化物 在贮存槽静置分离后，和洗涤液(用苛性钠、芒硝、食盐等等配制)一 起被送进洗涤槽，强碱性的洗涤液可以有效地除去皂化物中60～80％ 的木素以及大约50％的纤维和杂质。洗涤槽内洗涤过的皂化物用蒸汽 直接加热到70℃，再送往酸化系统，用酸(硫酸、硝酸或盐酸等均可) 进行分解，皂化物和酸在反应器里反应后，分解成粗塔尔油、木素、 纤维和石膏等组分，同时释放出H₂S和CO₂气体，这些气体被送往洗 涤器进行洗涤，然后将酸化后的混合物送往沉降槽分离器静置沉降， 由于粗塔尔油和木质素密度差别不大，较难完全分离，收集上层油层 即可得到纯度较高的塔尔油，也称之为木浆浮油、或塔罗油或妥尔油， 塔尔油主要是由树脂酸、脂肪酸、中性物及杂质的混合物。各成分的 含量因树种、气候、树龄、蒸煮条件、分离条件的不同而异。分离出 来的中间层则含有部分粗塔尔油和木质素，由于粗塔尔油和木质素分 离较困难，一般企业将此部分分离出来后以很低的价格卖给周边的小 化工企业，回收其中残余的油，如果量少的话，则一般作为垃圾被废 弃掉，浪费了资源，经济效益低。三层中最下层为废酸，分离后，把 它送到废酸槽，待加碱后供下一次洗涤粗硫酸盐皂使用。

引气剂应用于混凝土已有70多年。引气剂是一种表面活性剂， 能在混凝土搅拌过程中引入许多微小而独立分布稳定而封闭的气泡， 起到分散性和湿润性作用，从而改善混凝土和易性，提高抗冻融耐久 性和抗渗性能。混凝土中的气泡结构，直接影响和易性和抗冻融耐久 性。优质引气剂引入的气泡呈球形，直径约20～200μm，间距系数小 于200μm。通常，原材料以及水灰比相同的混凝土，未掺引气剂时含 气量约1.5％，冻融次数只有15～25次；而掺优质引气剂的混凝土，当 骨料粒径为20～80mm，含气量3％～6％时，冻融次数可达200次以上。 微小气泡像滚珠一样起着润滑作用，它还有效地隔离水泥粒子分散后 的再次重新吸附，并且切断硬化混凝土中的毛细管通道，从而改善了 混凝土的和易性，提高可泵性。此外，引气型减水剂还能进一步提高 混凝土或砂浆的减水率，降低水灰比，弥补强度损失和降低坍落度的 经时损失。

优质引气剂不仅能和多种减水剂、防冻剂、泵送剂等复合使用， 而且能和硅粉、粉煤灰、磨细矿渣、沸石粉、膨胀剂等共同使用，达 到进一步改善混凝土性能的目的。目前国内常用的引气剂大致可分为 两种类型：

①松香类引气剂

松香类引气剂主要是松香酸皂化物以及松香和苯酚、硫酸、氢氧 化钠等在一定温度下缩合反应成酯类，经进一步缩聚成为较大分子， 再经过氢氧化钠处理，成为钠盐的缩聚物，即松香热聚物。这类引气 剂至今已有70多年，被广泛应用于路面混凝土、水工及港工混凝土 和一些有防渗、抗冻要求的混凝土工程。它对改善混凝土的和易性、 保水性，提高耐久性效果显著。但难以溶解，使用时需加热、加碱， 与其他外加剂相容性较差等缺点，还需改进。

②非松香类表面活性剂

自20世纪60年代，开始研制和使用非松香类引气剂，如磺基苯 磺酸钠、OP乳化剂、皂英粉、改良型阴离子表面活性剂801、901A 等引气剂。这类引气剂的化学结构特点是在非离子表面活性剂基础上 引入亲水基，使其易溶于水，起泡性好，泡沫较细，并且能较好地与 其他品种外加剂复合，已成功地应用于水工混凝土工程中。阴离子型 表面活性剂如烷基苯磺酸钠，易溶于水，易起泡，但其泡沫较大，易 消失。此外，非离子型表面活性剂烷基酚的环氧乙烯加成物，也有引 气作用，但价格较高。以三枯皂苷为主要成分的引气剂，近年也在一 些工程中得到应用。