CN101491785B

CN101491785B - 一种高效复合水泥球磨助剂

Info

Publication number: CN101491785B
Application number: CN 200810049118
Authority: CN
Inventors: 李锐; 赵永德; 代本才
Original assignee: Institute of Chemistry Henan Academy of Sciences Co Ltd
Current assignee: Institute of Chemistry Henan Academy of Sciences Co Ltd
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-01-21
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2028-01-21
Also published as: CN101491785A

Abstract

本发明公开了一种高效复合水泥球磨助剂，其由如下组分以重量百分比组成：甘油醋酸酯80-90％，三乙醇胺10-20％，甘油醋酸酯为生产甘油醋酸酯副产物，其有效成分含量20％。与现有技术相比，本发明选用工业副产物作为水泥球磨助剂的主要成分，废物利用，降低了生产成本，在水泥提产、节电等方面获得了较好的综合效益和环境效益；该球磨助剂不仅降低了出磨水泥细度、使水泥质量稳定，而且使水泥后期强度有一定提高，具有较好的应用前景。

Description

一种高效复合水泥球磨助剂

技术领域

本发明属建材领域，具体涉及一种高效复合水泥球磨助剂。

背景技术

助磨剂是在固体物料粉磨过程中向系统内添加的化学药剂的总称，水泥粉磨过程中掺加助磨剂能很好地解决水泥厂生产能力，降低电耗、减少环境污染。助磨剂的分类方式较多，按组成上的差异可分为单一组分和复合组分，复合助磨剂可以改善水泥性能，实际应用中效果好于纯化合物，故应用广泛。

目前三乙醇胺被普遍用于水泥助磨剂中，综合考虑各项性能掺量为0.03％时，可使水泥产量提高20％左右，并有一定的早强作用，但三乙醇胺的成本高，工业品达每吨万元左右，制约了它的应用。现有技术将多种有效助磨成分配合在一起，组成水泥复合助磨剂也有相关报道，但大部分水泥复合助磨剂功能单一，仅起助磨作用，对改善水泥性能成效不明显。

根据我国国情和目前情况，提高水泥磨粉系统的产品质量，提高磨粉效率，降低磨粉电耗，适应水泥新标准的实施，已经成为水泥工作者和水泥企业的当务之急。水泥助磨剂亟待解决：①利用工业、农副业废料，通过对废料的化学改造应用工业副产品开发助磨剂新品种，以降低其成本，增加经济效益和环境效益；②助磨剂应多功能化，即不仅起助磨作用，还能起其它改性作用，需有较大适应性。

发明内容

本发明目的在于提供一种成本低、高效、多功能复合水泥球磨助剂，促进助磨剂的推广应用，以满足目前水泥行业所需。

为实现本发明目的，本发明选用成本低廉、工业副产品甘油醋酸酯与三乙醇胺复配，作为新型高效复合助磨剂，通过实验探讨确定两者以重量百分比计，甘油醋酯副产物∶三乙醇胺＝80-90％∶10-20％，实验结果见表1。

表1 复合助磨剂不同掺量下的水泥的物理性能指标

水泥配方为：熟料∶矿渣∶石膏＝45∶50∶5，以万分之一为单位，复合助磨剂标注形式表示掺量，如“A剂0.6‰+B剂0.1‰”表示为“A6+B1”。A为甘油醋酸酯，B为三乙醇胺，C为木质素磺酸钙。

从表1看出，B剂和A剂减半复合(F4～F9)后各配方的筛余和比表面积均好于空白样，但却没有单组分(F1、F2)助磨效果好。从其复合的规律看：A剂掺量相同时，B剂量越大，助磨效果越明显；同样，B剂掺量相同时，A剂量越大，助磨效果也越明显。由此可见，B剂和A剂减半复合效果不好的原因可能是：B剂和A剂的掺量不足，以至于不能充分发挥各自的助磨作用。考虑经济因素，使A剂足量(达到最佳掺量1.5‰)与B剂复合(F10、F11、F12)，试验结果证明助磨效果明显提高。同理使B剂足量也能使复合助磨剂效果提高，但这违背了高效、低价的复合原则，没有应用意义。F10、F11、F12中F11、F12的效果相差不大且优于F10，考虑到经济因素，F11(1.5‰的A剂与0.2‰B剂三乙醇胺)是就助磨效果而言的最佳复合配方。F11与F3比较性能占优，说明F11完全可取代F3这种常用的复合助磨剂。由于三乙醇胺具有早强、缓凝的性质。从表中可以看出这样的规律，即多掺B剂的试样凝结时间变慢。F11虽凝结时间较慢，仍较F3快。因此，选择甘油醋酸酯∶三乙醇胺＝1.5‰∶0.2‰掺量为较合理。

原料甘油醋酸酯是由甘油醋酸酯车间蒸馏釜排出液提炼而成，有效成分约20％，价格极其低廉，该排出液含甘油醋酸酯、甘油、甘油聚合物、水、醋酸钠等混合物，为棕色液体，粘度较大，其中三醋酸甘油酯系公认的有效助磨剂，而甘油及甘油聚合物、醋酸钠也是具有一定助磨效果的助磨剂。三乙醇胺纯度为70％～80％，其他成分主要为三乙醇胺的同系物二乙醇胺，乙醇胺等，它是一种非离子表面活性剂，具有很好的助磨效果。

就水泥球助磨剂的研制而言，不仅要看助磨效果的大小，还应考虑其对水泥性能的影响，如果使用后综合效益大于助磨剂本身，并对水泥性能无不良影响，则是可取的；否则仅有助磨效果是不够的。因此在考察多组分复合助磨剂助磨效果时，本发明结合助磨剂对水泥性能的影响和原料来源、价格、用量等因素进行了筛选。实际复配两者以重量百分比计，甘油醋酯副产物∶三乙醇胺＝80-90％∶10-20％。该球磨助剂加入量为水泥重量的0.05％。

本发明优点在于：1、选用工业副产物作为水泥球磨助剂的主要成分，废物利用，变废为宝，降低了生产成本，在水泥提产、节电等方面获得了较好的综合效益和环境效益；2、该球磨助剂不仅降低了出磨水泥细度、使水泥质量稳定，而且使水泥后期强度有一定的提高，有较大适应性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明：

选用河南省焦作某化工厂的工业副产品甘油醋酸酯为原料，由甘油醋酸酯车间蒸馏釜排出液提炼而成，该排出液含甘油醋酸酯、甘油、甘油聚合物、水、醋酸钠等混合物，有效成分约20％，将其与三乙醇胺复配，混合均匀，两者以重量百分比计：甘油醋酸酯∶三乙醇胺＝88％∶12％，该甘油醋酸酯是价格极其低廉，三乙醇胺纯度为70％～80％。

通过测定磨料的细度指标(筛余，比表面积等)衡量助磨剂效果；另外，通过其它宏观物理性能指标(凝结时间，早期强度等)来综合评定此种助磨剂的效果。利用BT-1型勃式比表面积仪进行测定水泥比表面积；使用FSY-150型负压筛的筛余测定水泥细度，水泥细度试验按GB1345执行；水泥胶砂强度试验按GB/T17671-1999(水泥胶砂强度检验方法(ISO))执行；水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性测定按GB1346-2001执行。

对

2.6m×13m开流水泥磨机上生产32.5P.O.、52.5P.O两品种水泥进行了实际生产中的试验，掺加和不掺加助磨剂生产时的粉磨系统实际运行指标和水泥性能指标统计，分别见表2及表3。

表2 本发明复合助磨剂掺加前后粉磨系统的实际生产运行指标

表3 本发明复合助磨剂对生产水泥物理性能的影响

从表2及表3可知，使用该复合水泥助磨剂，不仅可提高磨机台时产量15％～25％(其中生产32.5P.O水泥提高16.22％左右，52.5P.O水泥提高25.43％)，而且还可以降低吨水泥电耗15％以上(其中生产32.5P.O水泥节电14.77％左右，52.5P.O水泥提高15.81％)。同时可降低出磨水泥细度，稳定水泥质量，更能使水泥后期强度有一定的提高。

按照目前市场上两种原料的价格计算，该复合球磨助剂每吨成本在5000元左右，按0.5‰掺入量计，每吨水泥成本仅增加2.5元左右，而其在水泥提产、节电等方面获得的综合效益，每吨水泥达10元以上，经济及社会效益十分可观，性价比高于国内外同类产品，相关技术指标符合《中华人民共和国建材行业标准》(JC/T667-2004)，达到国内同类产品先进水平，而价格较之具有很大优势。

Claims

1.一种高效复合水泥球磨助剂，其特征在于，选用生产甘油三醋酸酯的工业副产品为主要原料，配以三乙醇胺组合而成，以重量百分比计，甘油三醋酸酯副产物∶三乙醇胺＝80-90％∶10-20％；所述的甘油三醋酸酯副产物有效成分为甘油三醋酸酯、甘油、甘油聚合物、醋酸钠。