本发明涉及一种水泥六价铬还原剂，属于水泥添加剂技术领域。
背景技术：
水泥的生产原料中大多含有铬元素，同时许多水泥厂的水泥窑采用铬镁砖作窑衬、水泥熟料球磨机采用高铬钢磨球和高铬钢衬板，水泥生产时这些设备中的铬和生产原料中的铬部分进入水泥中；另外，随着水泥制造业循环经济模式发展的推进，多种矿渣、废物渣用来作为水泥制造的原料，这些都不可避免增加了水泥中铬含量。一般情况，水泥中铬含量可达到100～300ppm，水泥中的六价铬含量一般波动在l～30ppm之间，但一般不会超过20ppm。铬元素含量的增加，使得水泥中水溶性六价铬含量也增高。特别是我国有的水泥厂直接利用铬酸钠生产中排放的铬渣作水泥生料原料，致使水泥的六价铬含量大增。水泥中的六价铬是一种有害成份，它直接造成水泥皮肤炎，导致皮肤疼痛、溃烂，并会留下疤痕、甚至导致皮肤病反复发作。为此，各国纷纷制定标准，将水泥的六价铬限制含量列为一项重要的质量指标。欧盟自2003年就开始要求水泥、水泥添加剂、水泥原料中的六价铬含量不超过2ppm。我国2015年9月11日发布了限制水泥中六价铬含量的强制性标准gb31893-2015《水泥中水溶性铬(vi)的限量及测定方法》，该标准规定水泥中六价铬含量不得大于10ppm。
为此，人们在水泥装袋或运输之前向水泥中添加硫酸亚铁，或者是在水泥球磨过程中添加硫酸亚铁，控制水泥中的六价铬含量，取得了明显的效果。但生产应用发现，硫酸亚铁作为六价铬还原剂存在着易氧化、化学稳定性差、延长水泥凝固时间等缺陷。基于sn2+比fe2＋具有更负的还原电位，人们尝试采用硫酸亚锡作为六价铬还原剂，发现硫酸亚锡的还原效果显著强于硫酸亚铁，但同时发现硫酸亚锡作为还原剂存在成本过高、极易潮解、还原效果不稳定等缺陷。所以，开发性质稳定、成本合理、还原效果好的新型水泥六价铬还原剂势在必行，这也是水泥制造行业科技工作者们亟待解决的问题。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高效水泥六价铬还原剂，所述还原剂由以下原料制备得到，各原料及其质量百分比为：氟硼酸亚锡20%～25%，硫酸亚铁42%～50%，硫酸锰10%～15%，钛白粉6%～10%，多聚甲醛5%～8%、甲基纤维素3%～5%，所有原料的质量百分比之和为100%。
本发明所述水泥六价铬还原剂的制备方法为：将氟硼酸亚锡、硫酸亚铁、硫酸锰、钛白粉、多聚甲醛和甲基纤维素按质量百分含量依次称量，混合均匀并立即密封包装。
本发明所述水泥六价铬还原剂的使用方法为：将水泥熟料球磨好后，按100～250克/吨的加入量向水泥熟料中加入还原剂，混合均匀。
本发明的有益效果：
（1）还原效果明显，功能稳定。
本发明所述高效水泥六价铬还原剂中含有具有还原作用的氟硼酸亚锡、硫酸亚铁、硫酸亚锰和多聚甲醛，它们均以粉末状存在和添加，它们的共同作用实现了快速还原和缓慢还原的结合，使得还原剂的还原速度更加稳定、还原功能更加持久；添加使用后水泥中的六价铬含量容易控制在2ppm以下。
（2）还原剂不易氧化、潮解，物化特征稳定。
本发明所述高效水泥六价铬还原剂包含有一定含量的钛白粉和甲基纤维素，有助于保护氟硼酸亚锡、硫酸亚铁、硫酸亚锰粉末表面的稳定性、防止潮解，有利于保障还原剂的物化特征稳定。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，显然，基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例所用原料均为粉末状化工原料。
实施例1
高效水泥六价铬还原剂的质量百分比组成为：
氟硼酸亚锡20%
硫酸亚铁50%
硫酸锰15%
钛白粉6%
多聚甲醛6%
甲基纤维素3%
将上述组分依次称量加入容器中，人工搅拌均匀，然后塑料袋密封包装，得到高效水泥六价铬还原剂。
在常规42.5等级水泥的生产工艺过程中，按250克/吨的添加剂量将上述还原剂加入球磨后的水泥熟料样品中，混合均匀。
实施例2
高效水泥六价铬还原剂的质量百分比组成为：
氟硼酸亚锡25%
硫酸亚铁45%
硫酸锰12%
钛白粉8%
多聚甲醛5%
甲基纤维素5%
将上述组分依次称量加入容器中，人工搅拌均匀，然后塑料袋密封包装，得到高效水泥六价铬还原剂。
在常规42.5等级水泥的生产工艺过程中，分别按100克/吨、150克/吨、200克/吨、250克/吨的添加剂量将上述还原剂加入球磨后的水泥熟料样品中，混合均匀，分别制样，六价铬测试结果如表1所示。
表1
从表1可以看出随着本发明还原剂在水泥中添加剂量的增加，还原剂的还原作用增强；当还原剂的添加剂量高于200克/吨时，还原剂对六价铬的还原效果显著，可控制水泥中的六价铬含量远低于2ppm。
实施例3
高效水泥六价铬还原剂的质量百分比组成为：
氟硼酸亚锡25%
硫酸亚铁42%
硫酸锰10%
钛白粉10%
多聚甲醛8%
甲基纤维素5%
将上述组分依次称量加入容器中，人工搅拌均匀，然后塑料袋密封包装，得到高效水泥六价铬还原剂。
在常规42.5等级水泥的生产工艺过程中，按250克/吨的添加剂量将上述还原剂加入球磨后的水泥熟料样品中，混合均匀。
实施例4
高效水泥六价铬还原剂的质量百分比组成为：
氟硼酸亚锡25%
硫酸亚铁50%
硫酸锰10%
钛白粉7%
多聚甲醛5%
甲基纤维素3%
将上述组分依次称量加入容器中，人工搅拌均匀，然后塑料袋密封包装，得到高效水泥六价铬还原剂。
在常规42.5等级水泥的生产工艺过程中，按250克/吨的添加剂量将上述还原剂加入球磨后的水泥熟料样品中，混合均匀。
实施例5
高效水泥六价铬还原剂的质量百分比组成为：
氟硼酸亚锡22%
硫酸亚铁48%
硫酸锰10%
钛白粉10%
多聚甲醛6%
甲基纤维素4%
将上述组分依次称量加入容器中，人工搅拌均匀，然后塑料袋密封包装，得到高效水泥六价铬还原剂。
在常规42.5等级水泥的生产工艺过程中，按250克/吨的添加剂量将上述还原剂加入球磨后的水泥熟料样品中，混合均匀。
比较例1
在常规42.5等级水泥的生产工艺过程中，任取球磨后的水泥熟料样品，不添加任何六价铬还原剂。
对实施例1-5和比较例1的水泥样品的凝结时间、抗压强度和六价铬含量进行了测试，测试结果如表2所示。
表2
从表2可以看出实施例1-5所添加的还原剂对水泥中的六价铬还原效果显著，还原功能稳定，添加后放置60天水泥中的六价铬含量仍没有超过2ppm；同时，还原剂的添加几乎不影响水泥的凝固和抗压强度。