一种硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂及制备方法与流程
本发明涉及速凝剂，具体涉及一种硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂及制备方法。
背景技术：
1、新型速溶型粉体速凝剂由于其运输成本低、效果好。已经逐步取代常规液体速凝剂广泛应用于喷射混凝土施工。目前主流的速溶型硫酸铝基速凝剂中，含有较高浓度的硫酸盐、硫酸铝复盐、氟铝酸盐及氟硅酸等组分。在低温复配（10℃以下）或高浓度复配情况下，这些盐容易结晶析出，导致复配后的速凝剂变稠、析晶甚至完全固化，严重影响施工质量和效率。因此需要在速凝剂中添加抑制剂，然而在现有技术中，常用的钠盐抑制剂由于含有亚铁氰化钾在酸性或碱性条件下易分解失效，且遇酸释放剧毒氰化氢气体，安全性差；其成分、ph无法与速凝剂兼容，导致常规抑制剂无法使用。此外多数抑制剂在使用过程中溶解性不良且抑制剂含有钠盐，会产生同离子效应，反而促进结晶，使其低温抑制效果不佳。
2、因此，亟需一种无氯、与速凝剂兼容性好且抑制效果优良的粉状结晶抑制剂作为掺合料直接添加到成品速溶型粉体速凝剂中，以此提高工程使用性。
技术实现思路
1、本发明旨在提供一种组分简单、有效成分含量高、适用于硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂及制备方法，彻底解决现有抑制剂安全性差、适配性不足、溶解性不良及低温抑制效果不足的问题。
2、为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
3、一种硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂，所述粉体结晶抑制剂的制备原料按重量份计包括：一水硫酸镁55～62份，羟基乙叉二膦酸16～22份，酸度调节剂4～6份，聚乙烯吡咯烷酮12～18份，助溶增塑剂1～3份，抗结剂0.5～1.5份。
4、进一步的是，按重量份计，一水硫酸镁58份，羟基乙叉二膦酸19份，酸度调节剂5份，聚乙烯吡咯烷酮15份，助溶增塑剂2份，抗结剂1份。
5、进一步的方案是，所述酸度调节剂为一水柠檬酸钾。
6、进一步的方案是，所述助溶增塑剂为聚乙二醇peg-6000。
7、进一步的方案是，所述抗结剂为疏水性气相二氧化硅。
8、进一步的方案是，所述聚乙烯吡咯烷酮的型号采用pvp k30。
9、另一方面，本发明还提供了一种硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂制备方法，包括以下步骤：
10、s1、预混合：将一水硫酸镁、聚乙烯吡咯烷酮 、聚乙二醇 、疏水性气相二氧化硅按配方量混合，使粉体基质均匀化得到预混合粉体；
11、s2、中和反应：将一水柠檬酸钾溶于去离子水中形成柠檬酸钾溶液，取配方量的羟基乙叉二膦酸液置于带夹套冷却的反应罐中开启搅拌，搅拌过程中，逐步向羟基乙叉二膦酸液中滴加柠檬酸钾溶液，使用在线ph计实时监测，直至ph稳定在5.0～5.5，停止加液后继续搅拌10分钟，得到hedp钾盐预混体；
12、s3、造粒与干燥：将步骤s1中得到的预混合粉体投入底喷流化床造粒机中，将步骤s2得到hedp钾盐预混体通过双流喷嘴喷入该造粒机中，喷液结束后，将进风温度提高至75～80℃，干燥20～25分钟，至产品含水量≤1.5%；
13、s4、待步骤s3中物料冷却至室温，研磨过筛，得到速凝剂结晶的专用粉状抑制剂；
14、进一步的方案是，步骤s2中，一水柠檬酸钾与去离子水的质量比为1:2，柠檬酸钾溶液滴入羟基乙叉二膦酸液中的速率为5～8 ml/min，且在该搅拌过程中，液温低于45℃。
15、进一步的方案是，步骤s3中，预混合粉体投入底喷流化床造粒机中后，设定进风温度65～75℃，物料温度控制在50±5℃，双流喷嘴的雾化压力0.12～0.18 mpa，喷液速率控制在15～25 g/min。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17、1.本发明所述粉体结晶抑制剂具有“三重协同”的作用机制来实现高效低温结晶抑制：第一重为mg²⁺离子竞争吸附：原位释放的高活性 mg²⁺在硫酸钠、其他钠盐、硫酸铝复盐等晶体表面与 na⁺竞争生长位点，阻碍晶体规则排列；第二重为有机膦酸盐晶格畸变：多齿膦酸根基团吸附于晶面活性位点，诱发晶格畸变，使晶体细小化；第三重为柠檬酸根螯合增溶辅助：体系中过量的柠檬酸 / 柠檬酸根形成缓冲体系，可稳定速凝剂溶液的化学环境，同时通过螯合作用辅助增溶多价金属离子，进一步降低结晶驱动力。通过上述三重协同作用，使得显著提高了低温抑制效果；
18、2.本发明所述的抑制剂中并没有亚铁氰化钾等有毒物质，不会分解释放出有毒气体，不存在安全隐患，且此抑制剂总体ph与市面主流速凝剂ph相近，不会影响其稳定性；
19、3.本发明以pvp k30和peg-6000构建的载体体系冷水速溶，不产生“鱼眼”或团块，3分钟内即可完全溶解于速凝剂中，且一水硫酸镁热稳定性优异，无熔化结块风险，适合施工现场快速使用。
1.一种硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂，其特征在于，所述粉体结晶抑制剂的制备原料按重量份计包括：一水硫酸镁55～62份，羟基乙叉二膦酸16～22份，酸度调节剂4～6份，聚乙烯吡咯烷酮12～18份，助溶增塑剂1～3份，抗结剂0.5～1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂，其特征在于：按重量份计，一水硫酸镁58份，羟基乙叉二膦酸19份，酸度调节剂5份，聚乙烯吡咯烷酮15份，助溶增塑剂2份，抗结剂1份。
3.根据权利要求1所述的一种硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂，其特征在于：所述酸度调节剂为一水柠檬酸钾。
4.根据权利要求1所述的一种硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂，其特征在于：所述助溶增塑剂为聚乙二醇peg-6000。
5.根据权利要求1所述的一种硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂，其特征在于：所述抗结剂为疏水性气相二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的一种硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂，其特征在于：所述聚乙烯吡咯烷酮的型号采用pvp k30。
7.一种硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂制备方法，其特征在于：步骤s2中，一水柠檬酸钾与去离子水的质量比为1:2，柠檬酸钾溶液滴入羟基乙叉二膦酸液中的速率为5～8 ml/min，且在该搅拌过程中，液温低于45℃。
9.根据权利要求7所述的一种硫酸铝基碱性速凝剂专用粉体结晶抑制剂制备方法，其特征在于：步骤s3中，预混合粉体投入底喷流化床造粒机中后，设定进风温度65～75℃，物料温度控制在50±5℃，双流喷嘴的雾化压力0.12～0.18 mpa，喷液速率控制在15～25 g/min。