一種復合緩蝕阻垢劑及其制備方法和應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及循環(huán)水處理領(lǐng)域，具體地，涉及一種復合緩蝕阻垢劑及其制備方法和 應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 復合緩蝕阻垢劑由緩蝕劑和阻垢分散劑組成，根據(jù)處理的循環(huán)水的水質(zhì)不同，復 合緩蝕阻垢劑通常含有多種緩蝕劑和阻垢分散劑。根據(jù)緩蝕劑的化學組成可分為無機緩蝕 劑和有機緩蝕劑，其中無機緩蝕劑主要為鋅鹽、鑰酸鹽、鎢酸鹽、硅酸鹽、亞硝酸鹽、聚磷酸 鹽等?？紤]復合緩蝕阻垢劑的成本及對環(huán)境的影響，目前常用的無機緩蝕劑為鋅鹽。有機 緩蝕劑主要為有機膦酸鹽和天然有機高分子。有機膦酸鹽由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而且磷含量低，被 廣泛的應用。由于環(huán)境保護的要求，水處理緩蝕劑正朝著無毒無公害、可生物降解以及環(huán)境 友好的方向發(fā)展。
[0003] 阻垢劑的開發(fā)和研究經(jīng)歷了無機鹽、聚合電解質(zhì)、天然高分子、有機膦酸、聚羧酸 共聚物等階段，已逐步由單一化技術(shù)向多元化技術(shù)發(fā)展。具有不同官能團的聚合物類阻垢 劑既具有緩蝕效果又具有阻垢效果，可以適應不同水質(zhì)要求，同時也解決了有機膦酸鹽阻 垢劑出現(xiàn)后，冷卻水系統(tǒng)阻Ca 3(P04)2垢的問題。聚合物類阻垢劑分為天然類聚合物阻垢劑、 合成聚合物阻垢劑和環(huán)境友好型聚合物。天然類聚合物阻垢劑采用丹寧、木質(zhì)素等有機物 質(zhì)作為阻垢劑，抑制水垢的生成。合成聚合物阻垢劑由含磷聚合物和聚羧酸類二類物質(zhì)組 成。含磷聚合物分為無機類和有機類，其中三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉是最常見的無機類含 磷聚合物，但由于它水解生成的正磷酸鹽易與水中的鈣離子生成磷酸鈣垢同時又促進系統(tǒng) 中菌藻的繁殖，在冷卻水處理中已經(jīng)逐漸被淘汰。有機含磷聚合物是由無機單體次磷酸與 其他有機單體共聚而成的聚合物，其特點是將羧基和膦酸基結(jié)合在同一個分子中，因而具 有較好的阻垢和緩蝕能力，主要對碳酸鈣垢有效，其復合配方對硫酸鈣垢、磷酸鈣垢以及分 散粘泥和氧化鐵也有協(xié)同效果。聚羧酸類共聚物主要有丙烯酸類共聚物、馬來酸酐共聚物 和磺酸類共聚物，近年來我國不斷開發(fā)出了一系列含磺酸鹽基團的阻垢分散劑，它們多為 二元或三元共聚物，對CaS0 4、Ca3 (P04) 2垢有良好的抑制作用，并能有效的分散氧化鐵和穩(wěn) 定鋅離子。
[0004] 現(xiàn)有常用的復合緩蝕阻垢劑通常是將鋅鹽、有機膦酸鹽、磷酸鹽和磺酸鹽類共聚 物直接混合得到的，但是，由此制備得到的復合緩蝕阻垢劑往往會產(chǎn)生渾濁，靜置一段時間 后會形成沉淀物，會影響復合緩蝕阻垢劑的緩蝕阻垢效果，且復合緩蝕阻垢劑形成沉淀物 后，會堵塞加藥泵及加藥管線，影響藥劑的正常加入，無法保證整個循環(huán)水系統(tǒng)的水處理效 果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的方法制備得到的復合緩蝕阻垢劑會產(chǎn)生渾 濁和沉淀從而影響緩蝕阻垢效果的缺陷，提供一種復合緩蝕阻垢劑及其制備方法和應用， 本發(fā)明的方法能夠有效避免制備得到的復合緩蝕阻垢劑產(chǎn)生渾濁和沉淀的問題，并能夠保 證復合緩蝕阻垢劑具有優(yōu)異的緩蝕阻垢效果。
[0006] 本發(fā)明的發(fā)明人在研究中意外發(fā)現(xiàn)，通過在含鋅水溶液中加入無機酸溶液和硫酸 鹽，攪拌均勻，靜置，待形成沉淀后取上清液，并將上清液與有機膦酸類緩蝕阻垢劑、無機磷 酸類緩蝕阻垢劑和聚羧酸類共聚物中的一種或多種進行復配的方法制備得到的復合緩蝕 阻垢劑，不會產(chǎn)生渾濁和沉淀，且具有優(yōu)異的緩蝕阻垢效果。
[0007] 因此，為了實現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種復合緩蝕阻垢劑的制備方 法，所述方法包括：在含鋅水溶液中加入無機酸溶液和硫酸鹽，攪拌均勻，靜置，待形成沉淀 后取上清液，并將上清液與有機膦酸類緩蝕阻垢劑、無機磷酸類緩蝕阻垢劑和聚羧酸類共 聚物中的一種或多種進行復配。
[0008] 第二方面，本發(fā)明提供了上述方法制備得到的復合緩蝕阻垢劑。
[0009] 第三方面，本發(fā)明提供了上述復合緩蝕阻垢劑在循環(huán)水處理中的應用。
[0010] 本發(fā)明的方法能夠有效避免制備得到的復合緩蝕阻垢劑產(chǎn)生渾濁和沉淀的問題， 并能夠保證復合緩蝕阻垢劑具有優(yōu)異的緩蝕阻垢效果。而且，本發(fā)明的方法特別適用于含 鋅水溶液為氯化鋅水溶液（即鋅鹽為氯化鋅）時，含有磺酸鹽類共聚物的復合緩蝕阻垢劑 的制備。
[0011] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0012] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0013] 第一方面，本發(fā)明提供了一種復合緩蝕阻垢劑的制備方法，該方法包括：在含鋅水 溶液中加入無機酸溶液和硫酸鹽，攪拌均勻，靜置，待形成沉淀后取上清液，并將上清液與 有機膦酸類緩蝕阻垢劑、無機磷酸類緩蝕阻垢劑和聚羧酸類共聚物中的一種或多種進行復 配。
[0014] 本發(fā)明的方法中，本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解的是，含鋅水溶液為將鋅鹽溶解于水 配制成的水溶液。為了提高制備得到的復合緩蝕阻垢劑的緩蝕阻垢效果，優(yōu)選情況下，以鋅 計，含鋅水溶液的質(zhì)量分數(shù)為2. 5-43%，進一步優(yōu)選為4. 8-38. 2%。其中，對于鋅鹽沒有特 別的限定，只要能夠溶解于水形成含鋅水溶液即可，優(yōu)選情況下，鋅鹽為氯化鋅、硫酸鋅和 硝酸鋅中的一種或多種，進一步優(yōu)選為氯化鋅，即含鋅水溶液進一步優(yōu)選為氯化鋅水溶液。
[0015] 本發(fā)明方法中，為了提高制備得到的復合緩蝕阻垢劑的緩蝕阻垢效果，優(yōu)選情況 下，配制含鋅水溶液時所用的水為去離子水。
[0016] 本發(fā)明方法中，對于無機酸溶液和硫酸鹽的加入順序沒有特別的限定，可以先加 入無機酸溶液再加入硫酸鹽，也可以先加入硫酸鹽再加入無機酸溶液，還可以同時加入無 機酸溶液和硫酸鹽。優(yōu)選情況下，先加入無機酸溶液再加入硫酸鹽。
[0017] 本發(fā)明方法中，為了提高制備得到的復合緩蝕阻垢劑的緩蝕阻垢效果，優(yōu)選情況 下，加入的無機酸溶液的量使含鋅水溶液的pH值為1-3。
[0018] 本發(fā)明方法中，對于無機酸沒有特別的限定，可以為本領(lǐng)域常用的各種無機酸，優(yōu) 選情況下，無機酸為硝酸、鹽酸和硫酸中的一種或多種，進一步優(yōu)選為硫酸。其中，當無機酸 為硝酸時，無機酸溶液優(yōu)選為65質(zhì)量％的硝酸溶液；當無機酸為鹽酸時，無機酸溶液優(yōu)選 為36. 5質(zhì)量％的鹽酸溶液；當無機酸為硫酸時，無機酸溶液優(yōu)選為98質(zhì)量％的硫酸溶液。
[0019] 本發(fā)明方法中，加入的硫酸鹽的質(zhì)量可以根據(jù)含鋅水溶液中鋅的量確定，為了提 高制備得到的復合緩蝕阻垢劑的緩蝕阻垢效果，優(yōu)選情況下，當以鋅計，含鋅水溶液的質(zhì) 量分數(shù)為2. 5-43 %時，加入的硫酸鹽的質(zhì)量為含鋅水溶液質(zhì)量的0. 1-5%，進一步優(yōu)選為 0· 5-1. 5%〇
[0020] 本發(fā)明方法中，對于硫酸鹽沒有特別的限定，可以為本領(lǐng)域常用的各種硫酸鹽，為 了提高制備得到的復合緩蝕阻垢劑的緩蝕阻垢效果，優(yōu)選情況下，硫酸鹽為硫酸鈉、硫酸鉀 和硫fef丐中的一種或多種，進一步優(yōu)選為硫fe納。
[0021 ] 本發(fā)明方法中，對于靜置的時間沒有特別的限定，只要能夠形成沉淀即可，優(yōu)選情 況下，靜置的時間為4_24h，進一步優(yōu)選為8_15h。
[0022] 本發(fā)明方法中，對于取上清液的方法沒有特別的限定，可以進行固液分離如過濾 得到過濾液，也可以直接在靜置后不進行過濾而直接取上清液。
[0023] 本發(fā)明方法中，對于將上清液與有機膦酸類緩蝕阻垢劑、無機磷酸類緩蝕阻垢劑 和聚羧酸類共聚物中的一種或多種進行復配的方法沒有特別的限定，只要能夠?qū)⑸锨逡号c 有機膦酸類緩蝕阻垢劑、無機磷酸類緩蝕阻垢劑和聚羧酸類共聚物中的一種或多種混合均 勻即可，此為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在此不再贅述。
[0024] 在進行復配時，為了提高制備得到的復合緩蝕阻垢劑的緩蝕阻垢效果，優(yōu)選情況 下，以100重量