一种渣选陶瓷过滤板专用清洗剂及其制备方法与应用与流程

1.本发明涉及清洗技术领域，特别涉及一种渣选陶瓷过滤板专用清洗剂及其制备方法于应用。


背景技术：

2.陶瓷过滤机工作基于毛细微孔的作用原理，采用微孔陶瓷作为过滤介质，利用微孔陶瓷大量狭小具有毛细作用原理设计的固液分离设备，在负压工作状态下的盘式过滤机，利用微孔陶瓷过滤板其独特通水不透气的特性，抽取陶瓷过滤板内腔真空产生与外部的压差，使料槽内悬浮的物料在负压的作用下吸附在陶瓷过滤板上，固体物料因不能通过微孔陶瓷过滤板被截留在陶瓷板表面，而液体因真空压差的作用及陶瓷过滤板的亲水性则顺利通过进入气液分配装置(真空桶)外排或循环利用从而达到固液分离的目的。
3.陶瓷过滤机核心功能部件是陶瓷过滤板。陶瓷过滤板为腔空而双面陶瓷板具有丰富微孔结构的过滤器材，陶瓷微孔大小一般在0.1～10um。选矿生产过程中，悬浮液料中的固体矿料截留在陶瓷滤板表面并形成滤饼，水分则从滤板微孔排出，机械刮刀将滤饼自动刮下而获得脱水矿料。能否持续如此循环往复地运行，关键在于陶瓷过滤板微孔是否畅通。实际使用时，陶瓷过滤板上的微孔处不可避免地会形成结垢，造成微孔堵塞，从而导致固液无法实现可靠分离。为了解决上述问题，企业需要定期采用清洗药剂对陶瓷过滤板进行清洗，以便清除陶瓷过滤板的微孔表面及孔内的堵塞物。
4.目前，陶瓷过滤板滤板清洗常采用的是硝酸清洗的方法。但现有的硝酸清洗技术对陶瓷过滤板有一定的侵蚀作用，从而导致过滤板寿命短的问题；同时现有的硝酸清洗技术存在硝酸采购、运输困难，生产风险高，使用过程中存在黄烟，清洗后的废水含高浓度的硝氮等问题，公开号为cn108410590a的专利公开了一种陶瓷滤板清洗剂，其采用了草酸、乙酸等多种水溶性有机酸及其对应的可溶性盐的方法，虽然避免了硝酸等强酸的使用，但存在清洗不彻底、除锈能力差的缺点，同时也未解决传统硝酸清洗侵蚀陶瓷过滤板的问题。因此，有必要提出一种成本低、清洗能力强、除锈效果好，对滤板无腐蚀的渣选陶瓷过滤板专用清洗剂。


技术实现要素：

5.为解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种替代现有的硝酸清洗、清洗效率高、效果好，可以除锈，节约清洗时间，不含硝酸，对陶瓷过滤板无腐蚀现象，有效延长了陶瓷过滤板使用寿命的渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，以满足实际应用的需求。
6.为达此目的，本发明的技术方案如下：
7.本发明提供了一种渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，所述渣选陶瓷过滤板专用清洗剂包括以下重量份的原料：表面活性剂18-22份、清洗助剂80-84份、活化剂5-6份、除锈剂3-18份、苯并咪唑类缓蚀剂0.1-0.5份、2-羟基丙酸16-22份、木质素磺酸钠溶液4-8份、亚麻酸5-10份和纯净水30-40份。
8.在本发明的一些实施方案中，所述表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇聚氧乙烯米单油酸酯和十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或多种组合。
9.在本发明的一些实施方案中，所述清洗助剂为过碳酸钠、五水偏硅酸钠、硫酸钠、氯化钠、磷酸钠、三聚磷酸钠和柠檬酸钠中的一种或多种组合。
10.在本发明的一些实施方案中，所述活化剂为四乙酰乙二胺和n,n'-二乙酰乙二胺中的至少一种。
11.在本发明的一些实施方案中，所述除锈剂由磷酸与氯化锌溶液组成，其中磷酸占65-70％，氯化锌溶液占30-35％，所述氯化锌溶液的浓度为3-5％。
12.在本发明的一些实施方案中，所述所述木质素磺酸钠溶液水溶液浓度为0.3-0.5g/ml。
13.在本发明的一些实施方案中，苯并咪唑类缓蚀剂为2-氨基苯并咪唑、2-甲基苯并咪唑、2-巯基苯并咪唑中的一种或多种组合。
14.一种渣选陶瓷过滤板专用清洗剂的制备方法，包括如下步骤：
15.步骤一、常温下，将表面活性剂、清洗助剂和活化剂溶于水中，自上而下充分搅拌，待搅拌均匀后加入除锈剂，继续搅拌，待搅拌均匀后备用；
16.步骤二、将螯合剂、苯并咪唑类缓蚀剂添加到步骤一获得的溶液中，搅拌混匀后，获得渣选陶瓷过滤板专用清洗剂。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果：
18.1)本发明的渣选陶瓷过滤板专用清洗剂主要通过表面活性剂和清洗助剂的配合，起到清洗效果；同时，原料组分中还添加有2-羟基丙酸，利用2-羟基丙酸含有羟基和羧基的特殊结构，可与金属阳离子通过配位键形成亲水螯合物，有效去除污染物中的金属离子，而且2-羟基丙酸可以降解陶瓷过滤机过滤板上的有机物，从而起到辅助清洁的效果。
19.2)本发明的渣选陶瓷过滤板专用清洗剂的原料组分中添加有木质素磺酸钠溶液，木质素磺酸钠具有良好的分散性和润湿性，能协同2-羟基丙酸与活性剂将污染物从陶瓷过滤机过滤板表面、膜孔内脱落。
20.3)本发明的渣选陶瓷过滤板专用清洗剂的原料组分中添加有苯并咪唑类缓蚀剂，苯并咪唑类缓蚀剂在1,3位上两个n院子的高活性而极易在金属表面上附着，特别是其衍生物由于不同取代基在金属表面具有不同吸附能力，从而可以通过选择合适的取代基来提高缓蚀性能，从而达到了保护设备减缓腐蚀的目的。
21.4)本发明提供的渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，通过添加除锈剂，在磷酸的作用下可以有效地使锈层和杂质层发生溶解、剥落，达到良好的除锈效果，同时，氯化锌、磷酸与铁锈中的铁离子在清洗中相互作用，清洗结束后，可以在陶瓷过滤板表面形成一层主要成分为四水合磷酸亚铁锌的致密磷化膜，达到防止生锈的效果；
22.5)本发明提供的渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，原料组分中添加有亚麻酸，能较好的均匀分散在清洗剂中，起到抑制金属腐蚀的作用，与苯并咪唑类缓蚀剂共同作用，起到保护设备、减缓腐蚀的作用。
23.6)本发明的渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，解决过滤板清洗效果差的难题，有效延长了陶瓷过滤板使用寿命，不仅清洗效率高，而且具有运行费用低的优点。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作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。
25.需要说明的是，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
26.实施例1
27.一种渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，以重量份数计，其原料组成包括：辛基酚聚氧乙烯醚22份、五水偏硅酸钠84份、四乙酰乙二胺6份、除锈剂(磷酸占70％，5％氯化锌溶液占30％)18份、苯并咪唑类缓蚀剂0.5份、2-羟基丙酸22份、0.5g/ml木质素磺酸钠溶液8份、亚麻酸10份和纯净水40份。
28.制备方法，包括如下步骤：
29.步骤一、常温下，将辛基酚聚氧乙烯醚、五水偏硅酸钠和四乙酰乙二胺溶于水中，自上而下充分搅拌，待搅拌均匀后加入除锈剂，继续搅拌，待搅拌均匀后备用；
30.步骤二、将苯并咪唑类缓蚀剂、2-羟基丙酸、木质素磺酸钠溶液和亚麻酸添加到步骤一获得的溶液中，搅拌混匀后，获得渣选陶瓷过滤板专用清洗剂。
31.实施例2
32.一种渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，以重量份数计，其原料组成包括：辛基酚聚氧乙烯醚22份、五水偏硅酸钠84份、四乙酰乙二胺6份、除锈剂(磷酸占70％，5％氯化锌溶液占30％)3份、苯并咪唑类缓蚀剂0.5份、2-羟基丙酸22份、0.5g/ml木质素磺酸钠溶液8份、亚麻酸10份和纯净水40份。
33.制备方法与实施例1相同。
34.实施例3
35.一种渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，以重量份数计，其原料组成包括：辛基酚聚氧乙烯醚22份、五水偏硅酸钠84份、四乙酰乙二胺6份、除锈剂(磷酸占65％，5％氯化锌溶液占35％)18份、苯并咪唑类缓蚀剂0.5份、2-羟基丙酸22份、0.5g/ml木质素磺酸钠溶液8份、亚麻酸10份和纯净水40份。
36.制备方法与实施例1相同。
37.实施例4
38.一种渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，以重量份数计，其原料组成包括：辛基酚聚氧乙烯醚22份、五水偏硅酸钠84份、四乙酰乙二胺6份、除锈剂(磷酸占70％，5％氯化锌溶液占30％)3份、苯并咪唑类缓蚀剂0.5份、2-羟基丙酸16份、0.5g/ml木质素磺酸钠溶液8份、亚麻酸10份和纯净水40份。
39.制备方法与实施例1相同。
40.实施例5
41.一种渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，以重量份数计，其原料组成包括：辛基酚聚氧乙烯醚22份、五水偏硅酸钠84份、四乙酰乙二胺6份、除锈剂(磷酸占70％，5％氯化锌溶液占
30％)18份、苯并咪唑类缓蚀剂0.5份、2-羟基丙酸16份、0.5g/ml木质素磺酸钠溶液4份、亚麻酸10份和纯净水40份。
42.制备方法与实施例1相同。
43.实施例6
44.一种渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，以重量份数计，其原料组成包括：辛基酚聚氧乙烯醚22份、五水偏硅酸钠84份、四乙酰乙二胺6份、除锈剂(磷酸占70％，5％氯化锌溶液占30％)18份、苯并咪唑类缓蚀剂0.5份、2-羟基丙酸16份、0.3g/ml木质素磺酸钠溶液4份、亚麻酸10份和纯净水40份。
45.制备方法与实施例1相同。
46.实施例7
47.一种渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，以重量份数计，其原料组成包括：辛基酚聚氧乙烯醚18份、五水偏硅酸钠80份、四乙酰乙二胺5份、除锈剂(磷酸占70％，3％氯化锌溶液占30％)3份、苯并咪唑类缓蚀剂0.5份、2-羟基丙酸16份、0.5g/ml木质素磺酸钠溶液4份、亚麻酸10份和纯净水30份。
48.制备方法与实施例1相同。
49.实施例8
50.一种渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，以重量份数计，其原料组成包括：辛基酚聚氧乙烯醚18份、五水偏硅酸钠80份、四乙酰乙二胺5份、除锈剂(磷酸占70％，3％氯化锌溶液占30％)3份、苯并咪唑类缓蚀剂0.1份、2-羟基丙酸16份、0.5g/ml木质素磺酸钠溶液4份、亚麻酸10份和纯净水30份。
51.制备方法与实施例1相同。
52.实施例9
53.一种渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，以重量份数计，其原料组成包括：辛基酚聚氧乙烯醚22份、五水偏硅酸钠84份、四乙酰乙二胺6份、除锈剂(磷酸占70％，5％氯化锌溶液占30％)18份、苯并咪唑类缓蚀剂0.1份、2-羟基丙酸22份、0.5g/ml木质素磺酸钠溶液8份、亚麻酸5份和纯净水40份。
54.制备方法与实施例1相同。
55.对比例1
56.与实施例1的区别在于：不添加除锈剂。
57.对比例2
58.与实施例1的区别在于：不添加2-羟基丙酸。
59.对比例3
60.与实施例1的区别在于：不添加木质素磺酸钠。
61.对比例4
62.与实施例7的区别在于：不添加苯并咪唑类缓蚀剂。
63.对比例5
64.与实施例7的区别在于：不添加亚麻酸。
65.为了验证本发明的有益效果，使用实施例和对比例的清洗剂进行如下测试：
66.除锈合格率测试：将表面有锈垢的陶瓷过滤板用渣选陶瓷过滤板专用清洗剂进行
清洗，漂洗后自然晾干，用放大镜观察是否有锈垢残留，若无锈垢残留则判定为除锈合格，若有锈垢残留则判定为除锈不合格，统计除锈合格率。
67.清洗效果测试：将若干初始通量接近的陶瓷过滤板经过使用8小时候后，分别放入5％过滤板清洗剂以及5％硝酸中浸泡1小时，中间辅助超声波振打5分钟，测试清洗后陶瓷过滤板的通量恢复率。
68.使用寿命测试：设计若干组，每组的陶瓷过滤板需要清洗时只能采用对应的实施例和对比例的清洗剂以及硝酸进行清洗，当清洗后滤板的过滤效率不足新滤板的30％时即需废弃，该使用时间为滤板使用寿命。
69.清洗周期：过滤板在正常使用过程中，过滤效率不足35％时即需要清洗，每次清洗的时间间隔为一个清洗周期。
70.抗腐蚀效果参照gb/t 25146-2010标准进行测定。
71.除锈效果参照hg/t3557-2005《冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则》进行测定。
72.其测试结果如下：
73.表1渣选陶瓷过滤板专用清洗剂除锈能力测试结果
74.编号实施例1实施例2实施例3对比例1除锈合格率(％)100％99.50％99％不合格
75.表2渣选陶瓷过滤板专用清洗剂清洗能力测试结果
76.编号初始通量(l/m2·
h)清洗后通量恢复率(％)清洗周期(小时)实施例1368199.810.5实施例4368197.810实施例5367995.19.5实施例6367793.79对比例2368070.88对比例3367675.68.5
77.表3渣选陶瓷过滤板专用清洗剂抗腐蚀性能测试结果
78.编号实施例7实施例8实施例9对比例4对比例5腐蚀速率(mm/a)0.0580.0630.0770.2010.214缓释率(％)96.5495.2193.2879.0676.35％使用寿命(月)8.587.566
79.由实施例1、实施例2、实施例3与对比例1比较可知，实施例1、实施例2、实施例3制备的渣选陶瓷过滤板专用清洗剂，通过添加除锈剂可以有效地提高清洗剂的除锈能力，在磷酸的作用下可以有效地使锈层和杂质层发生溶解、剥落，达到良好的除锈效果，同时，氯化锌、磷酸以及铁锈中的铁离子相互作用，在清洗结束后，可以在陶瓷过滤板表面形成一层致密的磷化膜，防止生锈。
80.由实施例1与对比例2比较可知，实施例2制备的渣选陶瓷过滤板专用清洗剂通过添加2-羟基丙酸，利用其含有羟基和羧基的特殊结构，与金属阳离子通过配位键形成亲水螯合物，对去除污染物中的金属离子具有重要作用，同时能起到辅助清洁的效果，由实施例
1与对比例3比较可知，木质素磺酸钠可以促进污染物从陶瓷过滤机过滤板表面、膜孔内脱落，使本发明提供的渣选陶瓷过滤板专用清洗剂具有良好的清洁能力。由实施例1、4、5、6与对比例2、3综合比较可知，实施例1、4、5、6的清洗后通量恢复率最低为95.1％，相较于对比例2、3，清洗效果大大提高，而且其清洗周期也明显延长。
81.由实施例7与对比例4比较可知，实施例7制备的渣选陶瓷过滤板专用清洗剂通过添加苯并咪唑类缓蚀剂，能有效降低腐蚀速率，提高缓释量，从而延长设备使用寿命，由实施例7与对比例5比较可知，因为亚麻酸能较好的均匀分散在清洗剂中，起到抑制金属腐蚀的作用，使渣选陶瓷过滤板专用清洗剂由良好的抗腐蚀性能，与苯并咪唑类缓蚀剂共同作用，起到保护设备、减缓腐蚀的作用。
82.综合比较实施例与对比例，证明了本发明的渣选陶瓷过滤板专用清洗剂清洗效率高、缓蚀性能好，能除锈防锈，有效延长了陶瓷过滤板使用寿命，从而达到了保护设备减缓腐蚀的目的。
83.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。