水溶性共聚物用于制備石灰的水懸浮液的用圖
【專利說明】水溶性共聚物用于制備石灰的水懸浮液的用途
[0001] 本發(fā)明涉及氫氧化鈣的水懸浮液的制備的技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及水溶 性共聚物用于制備基于石灰的懸浮液的用途，以及包含這種聚合物的石灰的水懸浮液。這 種懸浮液在工業(yè)或家用方法中特別地被用作化學(xué)中和劑。
[0002] 被稱作熟石灰或水合石灰的氫氧化鈣Ca (OH) 2是通過使也被稱作生石灰的氧化鈣 CaO根據(jù)以下放熱反應(yīng)與水化合獲得的：CaCHH2O - Ca (OH)2。
[0003] 在本發(fā)明的情況下，術(shù)語"氫氧化鈣"用于指Ca(OH)2顆粒。
[0004] 基于氫氧化鈣的產(chǎn)品呈現(xiàn)多種形式：粉末狀物（干燥的、粉末狀形式的產(chǎn)品）、塑 料糊狀物、或水懸浮液分散體（石灰乳）。
[0005] 本發(fā)明更具體地涉及水懸浮液形式的基于氫氧化鈣的產(chǎn)品。這種熟石灰的水懸浮 液可以在許多工業(yè)方法中被用作化學(xué)中和劑。實例包括工業(yè)廢棄物處理，例如氣態(tài)廢棄物 如酸煙。實例還包括飲用水、廢水或工業(yè)水的處理。
[0006] 熟石灰的水懸浮液的特征特別在于其干物質(zhì)含量（重量％ )。主要由于經(jīng)濟原因， 本領(lǐng)域技術(shù)人員通常尋求在熟石灰的水懸浮液中增加干物質(zhì)含量：通過增加熟石灰的水懸 浮液的干物質(zhì)含量，降低了每噸產(chǎn)品的運輸和處理的成本。另外，減少了由于操作粉末引起 的麻煩（衛(wèi)生，處理），并且使實施更加簡單。
[0007] 為了增加熟石灰的水懸浮液的干物質(zhì)含量，可以特別地使用分散劑。
[0008] 表述"分散劑"是指具有改善Ca(OH)2顆粒在水懸浮液中的分散狀態(tài)的能力的試 劑。具體地，當(dāng)在礦物材料的水懸浮液中使用這些試劑時，它們引起黏度降低。因此，包含 分散劑的礦物材料的水懸浮液會具有比不含所述分散劑的礦物材料的相同水懸浮液的黏 度低的黏度。
[0009] 一定數(shù)量的現(xiàn)有技術(shù)文件描述了分散劑的用途。文件EP 0 061 354(Blue Circle)描述了陰離子低聚聚合電解質(zhì)如甲基丙烯酸均聚物、羧甲基纖維素或磺酸鹽/酯 用于制備熟石灰的水分散體的用途。
[0010] 文件FR 2 677 351 (Italcementi)描述了一種氫氧化媽的濃縮水懸浮液，所述氫 氧化鈣的濃縮水懸浮液包含由粉末狀水合石灰、熟石灰或生石灰獲得的至少40%的固體水 合石灰和可以是堿金屬或堿土金屬的聚丙烯酸鹽的水溶性聚合物。
[0011] 文件EP 0 594 332 (Rohm&Haas)描述了使用聚合物陰離子分散劑以獲得生石灰 或熟石灰的水分散體。這些分散劑選自具有羧酸、磺酸或膦酸官能團的均聚物、共聚物和三 元共聚物。給予這種酸官能團的單體包括例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、馬來酸、馬來酸 酐、衣康酸、中康酸、富馬酸、檸康酸、乙烯基乙酸、丙烯酰氧基丙酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺 酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、烯丙基磺酸、烯丙基膦酸、乙烯基膦酸和乙烯基磺酸。
[0012] 文件US 2008/0011201 (Ultimate Nominees)描述了聯(lián)合使用聚羧酸鹽/酯分散 劑和碳水化合物分散劑來制備用于在食品和飲用水領(lǐng)域應(yīng)用的石灰乳。特別地，根據(jù)該文 件，碳水化合物分散劑是糖，尤其選自醛糖、糖類、雙糖和多糖。另外，聚羧酸鹽/酯分散劑 的實例特別地是苯乙烯馬來酸酐共聚物的鹽或聚醚聚羧酸鹽。該文件特別地描述了聯(lián)合使 用梳狀共聚物、尤其是EthacryI? G(來自Coatex公司的聚羧酸鹽/酯分散劑）和葡萄糖 漿（碳水化合物分散劑）來制備50 %的水合石灰懸浮液/分散體。
[0013] 文件EP 0 848 647 (Chemical Lime公司）描述了使用陰離子聚電解質(zhì)型分散劑 聯(lián)合堿金屬氫氧化物來制備可以是生石灰或熟石灰的石灰懸浮液。陰離子聚電解質(zhì)選自聚 丙烯酸，聚羧酸，和聚磷酸，聚丙烯酸、聚羧酸和聚磷酸的共聚物，以及它們的堿金屬鹽。
[0014] 文件FR 6 687 396 (Lhoist)描述了在S03_、S042_或Cl _離子存在的情況下用于使 氧化鈣或氧化鎂熟化的方法，并且其中在反應(yīng)的過程中或在反應(yīng)結(jié)束時，添加聚合物或共 聚物，所述聚合物或共聚物包括選自丙烯酸和其鹽、甲基丙烯酸和其鹽、乙烯基苯甲磺酸和 其鹽、丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和其鹽、2-硫代乙基的甲基丙烯酸酯和其鹽的單體。
[0015] 文件JP 09 122471 (Nippon Shokubai)描述了使用由羧酸單體和聚亞烷基二醇甲 基丙烯酸酯型單體構(gòu)成的共聚物作為使得能夠獲得具有低黏度的熟石灰的水分散體的分 散劑。該文件舉例說明了用于該目的的具有小于20000克/摩爾的分子量的共聚物的使用。
[0016] 文件WO 2010/106111 (Lhoist)涉及包含熟石灰和/或生石灰和被添加到熟石灰 的固相的有機聚合物的組合物。該文件中描述的聚合物可以是非離子的、陰離子的、陽離子 的或兩性的，并具有十分不同的性質(zhì)。它們可以由選自以下的單體獲得：具有羧基官能團 或磺酸官能團的陰離子單體、非離子單體（丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、 醋酸乙烯酯、乙烯醇、丙烯酸酯、烯丙醇、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基甲酰胺）、陽離子單體 (季化或成鹽的ADAME或MADAME、DADMAC、APTAC、MAPTAC)，所述單體任選地與優(yōu)選選自烷 基鏈、芳基烷基和/或乙氧基化甲基丙烯酸的酯，烷基鏈、芳基烷基或二烷基甲基丙烯酰胺 的衍生物，烯丙基陽離子衍生物，陰離子或陽離子疏水甲基丙烯?；难苌铮騺碓从诰?有疏水鏈的甲基丙烯酰胺的陰離子和/或陽離子單體中的一種或更多種疏水單體結(jié)合。
[0017] 然而，在使用現(xiàn)有技術(shù)的聚合物時，當(dāng)懸浮液在不攪拌的情況下保存超過3天的 時間時，特別是在其運輸期間，本發(fā)明人觀察到沉降的問題。然后在容納懸浮液的桶底部形 成糊狀物，這使得難以泵送它們，或者不能泵送。
[0018] 本發(fā)明人還注意到，這種沉降問題是由當(dāng)前可用的懸浮液不適合的流變性和石灰 顆粒較差的解聚造成的。
[0019] 當(dāng)前可用的分散劑不能夠獲得完全令人滿意的石灰的水懸浮液，特別是在沉降和 流變性能方面。
[0020] 本發(fā)明的一個目的是當(dāng)在沒有攪拌的情況下保存石灰懸浮液時避免沉降的問題。
[0021] 本發(fā)明的另一個目的是提供盡可能濃縮的并具有與它們在工業(yè)方法中的用途相 適應(yīng)的流變性的石灰的水懸浮液。
[0022] 出人意料地，本發(fā)明人已證明通過使用具有特定結(jié)構(gòu)的聚合物，可以獲得隨時間 穩(wěn)定的濃縮的水懸浮液。
[0023] 更具體地，本發(fā)明的第一目的涉及由以下單體構(gòu)成的水溶性共聚物用于由粉末狀 氫氧化鈣制備氫氧化鈣的水懸浮液的用途：
[0024] -甲基丙烯酸單體和/或其任意的鹽，
[0025] -任選地，丙烯酸單體和/或其任意的鹽，
[0026] -式（I)的單體：
[0027] R-X-Ri
[0028] (I)
[0029] 其中：
[0030] R表示可聚合的不飽和官能團，尤其是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰基氨 基甲酸酯、乙烯基或烯丙基，
[0031] R'指氫或具有1至4個碳原子的烷基基團，
[0032] X表示包括無規(guī)布置或規(guī)則布置的η個亞乙基氧EO單元和m個亞丙基氧PO單元 的結(jié)構(gòu)，且
[0033] m和η是兩個非零整數(shù)且為1至150。
[0034] 本發(fā)明還涉及一種包含由以下單體構(gòu)成的至少一種共聚物的氫氧化鈣的水懸浮 液：
[0035] -甲基丙烯酸單體和/或其任意的鹽，
[0036] -任選地，丙烯酸單體和/或其任意的鹽，
[0037] -式（I)的單體：
[0038] R-X-Ri
[0039] (I)
[0040] 其中：
[0041] R表示可聚合的不飽和官能團，尤其是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯?；?基甲酸酯、乙烯基或烯丙基，
[0042] R'指氫或具有1至4個碳原子的烷基基團，
[0043] X表示包括無規(guī)布置或規(guī)則布置的η個亞乙基氧EO單元和m個亞丙基氧PO單元 的結(jié)構(gòu)，
[0044] m和η是兩個非零整數(shù)且為1至150。
[0045] 本發(fā)明人實際上認(rèn)識到，對于具有期望的濃度和關(guān)于隨時間的穩(wěn)定性的性能的水 懸浮液而言，必須在具有特定結(jié)構(gòu)的、具有甲基丙烯酸骨架和聚（亞烷基二醇）側(cè)鏈的水溶 性梳狀共聚物存在的情況下分散氫氧化鈣顆粒。
[0046] 表述"粉末狀氫氧化鈣"是指熟石灰顆粒。熟石灰是由固體