专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 实质审查; |
专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
申请号 | CN202510056961.2 | 申请日 | 2025-01-14 |
公开(公告)号 | CN119842447A | 公开(公告)日 | 2025-04-18 |
申请人 | 遵义天磁锰业集团有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
发明人 | 胡永洪; 谷祖裕; 陈光福; 刘汉遥; | 第一发明人 | 胡永洪 |
权利人 | 遵义天磁锰业集团有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
当前权利人 | 遵义天磁锰业集团有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
省份 | 当前专利权人所在省份:贵州省 | 城市 | 当前专利权人所在城市:贵州省遵义市 |
具体地址 | 当前专利权人所在详细地址:贵州省遵义市红花岗区深溪镇坪桥工业园区 | 邮编 | 当前专利权人邮编:563000 |
主IPC国际分类 | C11D1/825 | 所有IPC国际分类 | C11D1/825 ; C11D3/20 ; C11D3/06 ; C11D3/33 ; C11D3/04 ; C11D3/60 ; B08B3/12 ; B08B13/00 ; C25C7/06 ; C25C1/10 |
专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
专利代理机构 | 武汉信诚嘉合知识产权代理有限公司 | 专利代理人 | 张腾; |
摘要 | 本 发明 公开了一种隔膜袋浸洗剂及其制备方法和应用,按重量份计,包括以下原料: 草酸 8‑11份、双 氧 水 10‑15份、复合 表面活性剂 10‑15份、螯合剂5‑8份、乙二醇单甲醚4‑6份、六偏 磷酸 钠1‑3份、去离子水100‑120份。本发明提供的隔膜袋浸洗剂,通过将各种助剂在特定的比例下进行复配,利用草酸的酸性和双氧水的氧化性,协同增效,有效去除隔膜袋上的二氧化锰和有机物污垢;复合表面活性剂可降低体系的表面张 力 ,提高了清洗效率;通过各原料的相互作用,降低污垢与隔膜袋表面的 附着力 ,使污垢更容易从隔膜袋表面脱离,提高了隔膜袋的清洗效率。 | ||
权利要求 | 1.一种隔膜袋浸洗剂,其特征在于,按重量份计,包括以下原料: |
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说明书全文 | 一种隔膜袋浸洗剂及其制备方法和应用技术领域[0001] 本发明属于浸洗剂技术领域,具体涉及一种隔膜袋浸洗剂及其制备方法和应用。 背景技术[0002] 电解锰隔膜袋主要用于电解锰生产过程中,包裹阳极,并将其与阴极产物隔开。其主要作用是防止阴极析出的金属锰沉积到阳极上,影响电流效率和产品质量。同时,它也允许离子在阴阳极之间迁移,维持电解过程的进行。然而随着隔膜袋使用时间增加,电解过程中,锰的氢氧化物会逐渐在阴极表面沉积形成滤饼,如果不及时清洗,可能会导致隔膜袋的滤饼阻力过高,影响电解液的流通,降低电流效率,甚至导致生产中断;并且在生产过程中,电解液中的钙离子浓度会逐渐升高,会形成硫酸钙沉淀,同时解液中的其他重金属离子也可能沉积在隔膜袋上,导致堵塞孔隙,增加滤饼阻力。 [0003] 目前对隔膜袋的清洗主要采用简单的水洗和化学药剂浸泡相结合的方法。浸泡前通常是利用高压水枪进行初步冲洗,再将隔膜袋转至清洗槽中,然后再用含有一定浓度化学清洗剂的溶液进行浸泡,浸泡时间根据污垢的严重程度而定,一般在数小时到一天不等。对于浸泡效果不佳的隔膜袋,采取人工揉搓方式,将隔膜袋从隔膜框上撤换下来采用机械搅拌洗涤方式,废弃重新更换新隔膜袋方式,这些方式大大增加了生产成本。 [0004] 采用传统的清洗方法,对于一些顽固的阳极泥等混合物污垢,如硫酸铵及二氧化锰、硫酸钙混合物等长期积累在隔膜袋微孔内,难以彻底清除。这些残留的污垢会影响隔膜袋的渗透性,从而降低电解效率。由于清洗不均匀,隔膜袋的不同部位可能存在清洗程度差异,导致局部性能下降,影响整个电解过程的稳定性。 [0005] 高压水枪冲洗和机械搅拌虽然有助于清洗污垢,但也容易对隔膜袋造成物理损伤。例如,高压水枪的冲击力可能会使隔膜袋的微孔结构变形或破裂,机械搅拌过程中的摩擦也可能导致隔膜袋表面磨损,从而缩短隔膜袋的使用寿命。经过多次清洗后,隔膜袋的破损率明显上升,与未经过清洗的隔膜袋相比,使用寿命大约缩短了20‑30%。 [0006] 因此,本领域研发一种隔膜袋浸洗剂,用于清洗电解车间隔膜袋时提高污垢清除率、延长隔膜袋使用寿命,具有重大的意义。 发明内容[0007] 针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种隔膜袋浸洗剂及其制备方法和应用。 [0008] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案: [0009] 一种隔膜袋浸洗剂,按重量份计,包括以下原料: [0011] 在本发明中,通过将各种助剂在特定的比例下进行复配,利用草酸的酸性和双氧水的氧化性,协同增效,有效去除隔膜袋上的二氧化锰和有机物污垢;乙二醇单甲醚作为渗透剂,进一步提高了清洗液对隔膜袋微孔的渗透能力;六偏磷酸钠作为分散剂,可以有效分散污垢颗粒,防止污垢颗粒重新沉积到隔膜袋表面,从而提高清洗效果并防止二次污染;通过各原料的相互作用,降低污垢与隔膜袋表面的附着力,使污垢更容易从隔膜袋表面脱离。 [0012] 优选的,一种隔膜袋浸洗剂,按重量份计,包括以下原料:草酸9‑10份、双氧水10‑13份、复合表面活性剂12‑15份、螯合剂6‑7份、乙二醇单甲醚4‑5份、六偏磷酸钠1‑2份、去离子水100‑110份。 [0013] 优选的,所述双氧水的质量浓度为20‑30%,所述螯合剂为EDTA二钠、EDTA四钠中的一种或两种。 [0014] 优选的,所述复合表面活性剂的制备方法,包括以下步骤: [0015] S1、将脂肪醇聚氧乙烯醚加入乙酸乙脂中,接着加入4‑(氯甲基)苯乙酸,在氮气气氛下进行恒温反应,反应过程中控制pH在8‑9,反应完成后,冷却至室温,旋转蒸发去除去乙酸乙脂,得到改性脂肪醇聚氧乙烯醚; [0017] 优选的,步骤S1中所述脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO‑7、AEO‑9中的一种或两种;所述脂肪醇聚氧乙烯醚、乙酸乙脂、4‑(氯甲基)苯乙酸的质量比为40‑50:600‑800:15‑20,所述恒温反应的温度为70‑80℃,时间为7‑10h。 [0018] 优选的,步骤S2中所述改性脂肪醇聚氧乙烯醚、去离子水、烷基多糖苷、聚醚改性七甲基三硅氧烷、丁二醇的质量比为20‑30:100‑120:15‑20:8‑12:5‑10。 [0019] 在本发明中,制备的复合表面活性剂,以脂肪醇聚氧乙烯醚为原料,通过将其与4‑(氯甲基)苯乙酸进行反应,将4‑(氯甲基)苯乙酸引入脂肪醇聚氧乙烯醚的端部,改变脂肪醇聚氧乙烯醚的分子排列,从而降低脂肪醇聚氧乙烯醚的起泡性,随后再与烷基多糖苷、聚醚改性七甲基三硅氧烷、丁二醇进行复配,烷基多糖苷具有良好的润湿、乳化、分散和增溶能力,对各种污垢都有较好的去除效果,与改性脂肪醇聚氧乙烯醚协同提高了浸洗剂的洗涤能力,同时加入的聚醚改性七甲基三硅氧烷可提高浸洗剂的润湿性和铺展性,使浸洗剂具有更高的洗涤效率;加入的丁二醇可辅助其它原料更好地渗透到隔膜中,提高清洗效果。 [0020] 优选的,步骤S2中所述加热搅拌的温度为50‑60℃,时间为30‑50min;所述超声处理的频率为5‑8kHz,时间为20‑30min。 [0021] 本发明还保护一种如上所述隔膜袋浸洗剂的制备方法,包括以下步骤: [0022] 按配方称取原料,将水、乙二醇单甲醚、草酸混合均匀后,依次加入复合表面活性剂、双氧水、螯合剂、六偏磷酸钠,以80‑120r/min的转速搅拌30‑50min,即得。 [0023] 本发明还保护一种采用如上所述隔膜袋浸洗剂清洗电解车间隔膜袋的方法,包括以下步骤: [0024] 将污染隔膜袋加入清水桶中进行曝气浸泡,浸泡完成后加入含有浸洗剂的浸洗桶中进行曝气浸洗,浸洗完成后加入清水槽中漂洗,漂洗完成后干燥,即可。 [0025] 优选的,所述曝气浸泡的时间为20‑30min;所述浸洗桶中浸洗剂的质量浓度为10%,所述曝气浸洗的温度为30‑35℃,时间为30‑40min;所述漂洗的时间为10‑20min;所述 3 2 曝气强度为15‑20m/(m*h)。 [0026] 在本发明中,通过将特定的浸洗剂配合曝气对隔膜袋进行清洗,既能保证浸洗剂溶液与隔膜袋表面的污垢充分接触,又不会直接对隔膜袋造成物理损伤,这种方法加速污垢从隔膜袋表面的剥离和溶解过程,提高清洗效率。 [0027] 与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果: [0028] (1)本发明提供的隔膜袋浸洗剂,通过将各种助剂在特定的比例下进行复配,利用草酸的酸性和双氧水的氧化性,协同增效,有效去除隔膜袋上的二氧化锰和有机物污垢;复合表面活性剂可降低体系的表面张力,提高了清洗效率;螯合剂可以螯合浸洗液中的金属钙离子,去除污垢中的钙盐;乙二醇单甲醚作为渗透剂,进一步提高了清洗液对隔膜袋微孔的渗透能力;六偏磷酸钠作为分散剂,可以有效分散污垢颗粒,防止污垢颗粒重新沉积到隔膜袋表面,从而提高清洗效果并防止二次污染;通过各原料的相互作用,降低污垢与隔膜袋表面的附着力,使污垢更容易从隔膜袋表面脱离,提高了隔膜袋的清洗效率。 [0029] (2)本发明提供的隔膜袋浸洗剂,加入的复合表面活性剂,以脂肪醇聚氧乙烯醚为原料,通过将其与4‑(氯甲基)苯乙酸进行反应,将4‑(氯甲基)苯乙酸对脂肪醇聚氧乙烯醚进行封端,改变脂肪醇聚氧乙烯醚的分子排列,从而降低脂肪醇聚氧乙烯醚的起泡性,随后再与烷基多糖苷、聚醚改性七甲基三硅氧烷、丁二醇进行复配,烷基多糖苷具有良好的润湿、乳化、分散和增溶能力,对各种污垢都有较好的去除效果,与改性脂肪醇聚氧乙烯醚协同提高了浸洗剂的洗涤能力,同时加入的聚醚改性七甲基三硅氧烷可提高浸洗剂的润湿性和铺展性;加入的丁二醇可辅助其它原料更好地渗透到隔膜中,提高清洗效果;该复合表面活性剂不仅增强了浸洗液对隔膜袋微孔的渗透能力,提高了清洗效率,并且有效控制了曝气浸洗过程中的泡沫产生,避免了大量泡沫带来的清洗不便。 [0030] (3)本发明提供的隔膜袋浸洗剂,通过与曝气进行配合清洗隔膜袋,既能保证浸洗剂溶液与隔膜袋表面的污垢充分接触,又不会直接对隔膜袋造成物理损伤,这种方法加速了污垢从隔膜袋表面的剥离和溶解,从而提高了清洗效率。附图说明 [0031] 图1为本发明中使用60天后未清洗的隔膜袋实物图; [0032] 图2为实施例1清洗后的隔膜袋实物图。 具体实施方式[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。 [0034] 本发明中,所述脂肪醇聚氧乙烯醚AEO‑9购自德州鸿辰化工有限公司,HLB值为12.5;所述烷基多糖苷购自广州市麒旭化工有限公司,型号为APG‑0810;所述聚醚改性七甲基三硅氧烷购自青岛栢森茂新材料有限公司,型号为BM‑409。 [0035] 实施例1 [0036] 一种隔膜袋浸洗剂,按重量份计,包括以下原料: [0037] 草酸10份、质量分数为25%的双氧水13份、复合表面活性剂13份、EDTA二钠7份、乙二醇单甲醚5份、六偏磷酸钠2份、去离子水110份。 [0038] 所述复合表面活性剂的制备方法,包括以下步骤: [0039] S1、将45g脂肪醇聚氧乙烯醚AEO‑9加入700g乙酸乙脂中,接着加入17g 4‑(氯甲基)苯乙酸,在氮气气氛、75℃下恒温反应9h,反应过程中每隔1h加入三乙胺,控制pH在8.5,反应完成后,冷却至室温,旋转蒸发去除去乙酸乙脂,得到改性脂肪醇聚氧乙烯醚; [0040] S2、将步骤S1中的25g改性脂肪醇聚氧乙烯醚AEO‑9加入110g去离子水中,于55℃下加热搅拌40min,随后加入18g烷基多糖苷,搅拌均匀后加入10g聚醚改性七甲基三硅氧烷、8g 1,4‑丁二醇,进行超声处理,超声处理的频率为6kHz,时间为25min,即得复合表面活性剂。 [0041] 一种隔膜袋浸洗剂的制备方法,包括以下步骤: [0042] 按上述配方称取原料,将水、乙二醇单甲醚、草酸混合均匀后,依次加入复合表面活性剂、双氧水、EDTA二钠、六偏磷酸钠,以100r/min的转速搅拌40min,即得。 [0043] 实施例2 [0044] 一种隔膜袋浸洗剂,按重量份计,包括以下原料: [0045] 草酸8份、质量分数为20%的双氧水15份、复合表面活性剂10份、EDTA四钠5份、乙二醇单甲醚4份、六偏磷酸钠1份、去离子水100份。 [0046] 所述复合表面活性剂的制备方法,包括以下步骤: [0047] S1、将40g脂肪醇聚氧乙烯醚AEO‑9加入600g乙酸乙脂中,接着加入15g 4‑(氯甲基)苯乙酸,在氮气气氛、70℃下恒温反应10h,反应过程中每隔1h加入三乙胺,控制pH在8,反应完成后,冷却至室温,旋转蒸发去除去乙酸乙脂,得到改性脂肪醇聚氧乙烯醚; [0048] S2、将步骤S1中的20g改性脂肪醇聚氧乙烯醚AEO‑9加入100g去离子水中,于50℃下加热搅拌50min,随后加入15g烷基多糖苷,搅拌均匀后加入8g聚醚改性七甲基三硅氧烷、5g 1,4‑丁二醇,进行超声处理,超声处理的频率为kHz,时间为30min,即得复合表面活性剂。 [0049] 一种隔膜袋浸洗剂的制备方法,包括以下步骤: [0050] 按上述配方称取原料,将水、乙二醇单甲醚、草酸混合均匀后,依次加入复合表面活性剂、双氧水、EDTA四钠、六偏磷酸钠,以80r/min的转速搅拌50min,即得。 [0051] 实施例3 [0052] 一种隔膜袋浸洗剂,按重量份计,包括以下原料: [0053] 草酸11份、质量分数为30%的双氧水10份、复合表面活性剂15份、EDTA二钠8份、乙二醇单甲醚6份、六偏磷酸钠3份、去离子水120份。 [0054] 所述复合表面活性剂的制备方法,包括以下步骤: [0055] S1、将50g脂肪醇聚氧乙烯醚AEO‑9加入800g乙酸乙脂中,接着加入20g 4‑(氯甲基)苯乙酸,在氮气气氛、80℃下恒温反应7h,反应过程中每隔1h加入三乙胺,控制pH在9,反应完成后,冷却至室温,旋转蒸发去除去乙酸乙脂,得到改性脂肪醇聚氧乙烯醚; [0056] S2、将步骤S1中的30g改性脂肪醇聚氧乙烯醚AEO‑9加入120g去离子水中,于60℃下加热搅拌30min,随后加入20g烷基多糖苷,搅拌均匀后加入12g聚醚改性七甲基三硅氧烷、10g 1,4‑丁二醇,进行超声处理,超声处理的频率为5kHz,时间为20min,即得复合表面活性剂。 [0057] 一种隔膜袋浸洗剂的制备方法,包括以下步骤: [0058] 按上述配方称取原料,将水、乙二醇单甲醚、草酸混合均匀后,依次加入复合表面活性剂、双氧水、EDTA二钠、六偏磷酸钠,以120r/min的转速搅拌30min,即得。 [0059] 对比例1 [0060] 一种隔膜袋浸洗剂,按重量份计,包括以下原料: [0061] 草酸10份、质量分数为25%的双氧水13份、复合表面活性剂13份、EDTA二钠7份、乙二醇单甲醚5份、六偏磷酸钠2份、去离子水110份。 [0062] 所述复合表面活性剂的制备方法,包括以下步骤: [0063] 将25g脂肪醇聚氧乙烯醚AEO‑9加入110g去离子水中,于55℃下加热搅拌40min,随后加入18g烷基多糖苷,搅拌均匀后加入10g聚醚改性七甲基三硅氧烷、8g 1,4‑丁二醇,进行超声处理,超声处理的频率为6kHz,时间为25min,即得复合表面活性剂。 [0064] 一种隔膜袋浸洗剂的制备方法,包括以下步骤: [0065] 按上述配方称取原料,将水、乙二醇单甲醚、草酸混合均匀后,依次加入复合表面活性剂、双氧水、EDTA二钠、六偏磷酸钠,以100r/min的转速搅拌40min,即得。 [0066] 与实施例1相比,该对比例未对脂肪醇聚氧乙烯醚进行改性。 [0067] 对比例2 [0068] 一种隔膜袋浸洗剂,按重量份计,包括以下原料: [0069] 草酸10份、质量分数为25%的双氧水13份、复合表面活性剂13份、EDTA二钠7份、乙二醇单甲醚5份、六偏磷酸钠2份、去离子水110份。 [0070] 所述复合表面活性剂的制备方法,包括以下步骤: [0071] S1、将45g脂肪醇聚氧乙烯醚AEO‑9加入700g乙酸乙脂中,接着加入17g 4‑(氯甲基)苯乙酸,在氮气气氛、75℃下恒温反应9h,反应过程中每隔1h加入三乙胺,控制pH在8.5,反应完成后,冷却至室温,旋转蒸发去除去乙酸乙脂,得到改性脂肪醇聚氧乙烯醚; [0072] S2、将步骤S1中的43g改性脂肪醇聚氧乙烯醚AEO‑9加入110g去离子水中,于55℃下加热搅拌40min,随后加入10g聚醚改性七甲基三硅氧烷、8g 1,4‑丁二醇,进行超声处理,超声处理的频率为6kHz,时间为25min,即得复合表面活性剂。 [0073] 一种隔膜袋浸洗剂的制备方法,包括以下步骤: [0074] 按上述配方称取原料,将水、乙二醇单甲醚、草酸混合均匀后,依次加入复合表面活性剂、双氧水、EDTA二钠、六偏磷酸钠,以100r/min的转速搅拌40min,即得。 [0075] 与实施例1相比,该对比例未在复合表面活性剂中加入烷基多糖苷。 [0076] 对比例3 [0077] 一种隔膜袋浸洗剂,按重量份计,包括以下原料: [0078] 草酸10份、质量分数为25%的双氧水13份、复合表面活性剂13份、EDTA二钠7份、乙二醇单甲醚5份、六偏磷酸钠2份、去离子水110份。 [0079] 所述复合表面活性剂的制备方法,包括以下步骤: [0080] 将43g烷基多糖苷加入110g去离子水中,于55℃下加热搅拌40min,随后加入10g聚醚改性七甲基三硅氧烷、8g 1,4‑丁二醇,进行超声处理,超声处理的频率为6kHz,时间为25min,即得复合表面活性剂。 [0081] 一种隔膜袋浸洗剂的制备方法,包括以下步骤: [0082] 按上述配方称取原料,将水、乙二醇单甲醚、草酸混合均匀后,依次加入复合表面活性剂、双氧水、EDTA二钠、六偏磷酸钠,以100r/min的转速搅拌40min,即得。 [0083] 与实施例1相比,本对比例未在复合表面活性剂中加入改性脂肪醇聚氧乙烯醚。 [0084] 将实施例1‑3和对比例1‑3制备得到的隔膜袋浸洗剂用于清洗电解车间隔膜袋,具体方法如下:选取使用60天的隔膜袋,将污染隔膜袋加入清水桶中进行曝气浸泡25min,通3 2 过罗茨风机进行物理曝气,曝气强度为16m/(m*h),浸泡完成后加入含有浸洗剂(质量浓度 3 2 为10%)的浸洗桶中进行曝气浸洗,通过罗茨风机进行物理曝气,曝气强度为16m /(m*h),曝气浸洗的温度为30℃,时间为40min,浸洗完成后加入清水槽中漂洗15min,漂洗完成后干燥,即可。 [0085] 该隔膜袋的初始通透性为1.29L/m2*min,测试清洗前后隔膜袋的通透性和破损率,结果如下表1: [0086] 表1 [0087] 2 2 清洗前通透性(m*min) 清洗后通透性(m*min) 破损率 高压水枪+清水 0.34 0.52 26.3% 实施例1 0.35 1.15 3.9% 实施例2 0.36 1.04 4.3% 实施例3 0.35 1.11 4.2% 对比例1 0.37 0.89 4.6% 对比例2 0.35 0.76 4.1% 对比例3 0.36 0.70 4.4% [0088] 从上表1中可以看出,本发明制备得到的隔膜袋浸洗剂具有良好的去污功效,清洗过后的隔膜袋为新隔膜袋通透性的89%,且对隔膜袋的物理损伤明显减少,破损率仅为4%左右,可延长隔膜袋的使用寿命,具有良好的应用前景。 |