CN103011653B

CN103011653B - 聚甘油水泥助磨剂制备工艺

Info

Publication number: CN103011653B
Application number: CN201210535985.9A
Authority: CN
Inventors: 王传虎; 武为照; 周丽; 李之瑞
Original assignee: ANHUI PEARL CEMENT Co Ltd; Bengbu College
Current assignee: ANHUI PEARL CEMENT Co Ltd; Bengbu College
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2032-12-13
Also published as: CN103011653A

Abstract

本发明涉及水泥生产技术领域，具体是涉及一种聚甘油水泥助磨剂制备工艺。由90～95%聚甘油和5～10%无机增强剂混合而成。聚甘油的聚合工艺为反应器中加入回收甘油15～30%、NaOH1～3%、煤油69～84%，通N₂保护下加热至120～180℃，保温反应4～8h，通过测定反应物折光率来计算平均聚合度n，控制聚甘油的平均聚合度为3～5。本发明制备的水泥助磨剂在水泥磨机状况不改变的条件下，可以改变磨内物料的分散性，有效消除水泥微细颗粒的静电吸附和包球糊磨现象，优化水泥颗粒级配。维持原有磨机产量不变，提高水泥粉磨细度及比表面积，使水泥3d强度提高15%，28d天强度提高8%以上；或维持现有的水泥粉磨细度及比表面积，可以提高水泥磨机的产量10%以上。

Description

聚甘油水泥助磨剂制备工艺

技术领域

本发明涉及水泥生产技术领域，具体是涉及一种聚甘油水泥助磨剂制备工艺。

背景技术

水泥的生产从原燃料到产品出厂是一个相当复杂的过程，要想达到优质、高产、低能耗，需要各方的技术支撑。然而水泥生产过程的核心是粉磨和烧成，俗称“两磨一烧”，即生料粉磨、水泥粉磨和熟料烧成。

生料磨和水泥磨，长期以来主要采用球磨机进行粉磨。球磨机是依靠冲击和研磨作用对物料实现粉碎的，这种作用通过研磨体表面传递给物料颗粒使其粉碎，单一物料颗粒的受力是偶然性的，而大量能量消耗在研磨体之间以及研磨体与衬板之间的碰撞和磨损，粉磨效率是很低的。据相关测定，球磨机粉碎物料的能耗利用率不足3%，因而粉磨节能是国内外长期以来亟待解决的问题。

针对上述技术问题，助磨剂应运而生，一些工业发达国家（如美国、日本等）对助磨剂的研究较早，现在已经进入了用高分子合成助磨剂阶段，而我国对助磨剂研究起步较晚，还停留在复配阶段，在助磨剂中掺入大量的氯盐和碱来激发混合材的活性，达到提高水泥强度的目的，已是司空见惯的事情。殊不知，氯盐和碱对钢筋混凝土结构的耐久性会产生严重的影响。

因此，开发和扩大使用高效环保的水泥助磨剂，不仅是水泥生产节能降耗、提高产品质量的需要，也是生产对环境友好的产品，更是建立节约型社会的需要。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种提高水泥出磨细度，改善水泥品质的聚甘油水泥助磨剂制备工艺。

本发明采用的技术方案如下：

聚甘油水泥助磨剂制备工艺，其特征在于，由90～95%聚甘油和5～10%无机增强剂混合而成。

同时，本发明还公开了一种聚甘油的聚合工艺，反应器中加入回收甘油15～30%（均为重量比，下同）、NaOH1～3%、煤油69～84%，通N₂保护下加热至120～180℃，保温反应4～8h，通过测定反应物折光率来计算平均聚合度n，控制聚甘油的平均聚合度为3～5。

进一步，所述无机增强剂为硫酸铝钾。

本发明聚甘油水泥助磨剂制备工艺，制备的水泥助磨剂为三元醇聚合类液体复合物，同时内加少量无机增强剂。具有如下有益效果：

1、效能高，使用量0.03～0.10%，效果好，不含Cl^-，环保无害，价格适中，性价比高。

2、在水泥磨机状况不改变的条件下，可以改变磨内物料的分散性，有效消除水泥微细颗粒的静电吸附和包球糊磨现象，优化水泥颗粒级配。

3、在保持相同的水泥强度等级，利用相同的水泥熟料和混合材并适当调整其配比的条件下，添加水泥助磨剂后水泥熟料用量一般可以降低5～10%，同时增加混合材掺量6～10%。

4、维持原有磨机产量不变，提高水泥粉磨细度及比表面积，使水泥3d强度提高15%，28d天强度提高8%以上；或维持现有的水泥粉磨细度及比表面积，可以提高水泥磨机的产量10%以上。

5、带来直接的经济效益，单产水泥电耗，研磨体的消耗量，磨机衬板消耗量，维修费用相应下降，生产率提高，企业生产规模扩大，成本下降。同时水泥助磨剂的使用可以改善水泥的流动性，提高选粉机的效率，减少水泥结库现象，水泥装卸时间和费用均会相应下降。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

①、聚甘油水泥助磨剂的制备：

聚甘油的聚合，反应器中加入回收甘油15%、NaOH1%、煤油84%（均为重量比，下同），通N₂保护下加热至140℃，保温反应4h，通过测定反应物折光率来计算平均聚合度n，控制聚甘油的平均聚合度为5。

平均聚合度计算公式为：

nD²⁰=nD^t+0.00026(t-20)

Y=52480-34330nD²⁰

n＝(56110×2－18Y)/(74Y－56110)

其中：nD^t为温度为t℃下的折光率，nD²⁰为温度为20℃下的折光率，Y为聚甘油的羟基值，n为聚甘油的平均聚合度。

②、聚甘油水泥助磨剂的制备：

按重量比为90%聚甘油和10%硫酸铝钾（AlK(SO₄)₂·12H₂O）混合均匀即可。

实施例2

①、聚甘油水泥助磨剂的制备：

聚甘油的聚合，反应器中加入回收甘油18%、NaOH3%、煤油79%，通N₂保护下加热至160℃，保温反应5h，通过测定反应物折光率来计算平均聚合度n，控制聚甘油的平均聚合度为4。

②、聚甘油水泥助磨剂的制备：

按重量比为95%聚甘油和5%硫酸铝钾混合均匀即可。

实施例3

①、聚甘油水泥助磨剂的制备：

聚甘油的聚合，反应器中加入回收甘油25%、NaOH2%、煤油73%，通N₂保护下加热至120℃，保温反应6h，通过测定反应物折光率来计算平均聚合度n，控制聚甘油的平均聚合度为3。

②、聚甘油水泥助磨剂的制备：

按重量比为94%聚甘油和6%硫酸铝钾混合均匀即可。

实施例4

①、聚甘油水泥助磨剂的制备：

聚甘油的聚合，反应器中加入回收甘油30%、NaOH1%、煤油69%，通N₂保护下加热至180℃，保温反应7h，通过测定反应物折光率来计算平均聚合度n，控制聚甘油的平均聚合度为3.5。

②、聚甘油水泥助磨剂的制备：

按重量比为93%聚甘油和7%硫酸铝钾混合均匀即可。

实施例5

①、聚甘油水泥助磨剂的制备：

聚甘油的聚合，反应器中加入回收甘油20%、NaOH3%、煤油77%，通N₂保护下加热至150℃，保温反应8h，通过测定反应物折光率来计算平均聚合度n，控制聚甘油的平均聚合度为4.5。

②、聚甘油水泥助磨剂的制备：

按重量比为92%聚甘油和8%硫酸铝钾混合均匀即可。

水泥助磨剂的应用效果：

1、台时产量不变情况下，对比分析未加助磨剂和加入0.05%助磨剂两组试验，检测标准稠度、比表面积、细度、3d/28d强度、初终凝时间等指标，见表1。

表1助磨剂在水泥生产中的应用效果（台时产量不变）

2、在水泥细度相当情况下，对比分析未加助磨剂和加入0.05%助磨剂两组试验，检测台时产量、标准稠度、比表面积、3d/28d强度、初终凝时间等指标，见表2。

表2助磨剂在水泥生产中的应用效果（水泥细度相当）

因此，采用本发明制备的水泥助磨剂，可提高水泥出磨细度，提高磨机台时产量5～10%，混合材掺量增加6～10%，水泥3d抗压强度可提高3～5MPa，28d抗压强度可提高6～10Mpa，规模化应用后吨水泥综合成本下降10～20元。

同时，本发明制备的水泥助磨剂，改善了水泥品质，降低了水泥粉磨电耗，是节能降耗，提高产品质量，增加产品附加值的有力途径。是实现节能降耗的有效途径，也是发展循环经济，建设资源节约型、环境友好型产业的必由之路

以上内容仅仅是对本发明构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.聚甘油水泥助磨剂制备工艺，其特征在于，由95%聚甘油和5%无机增强剂混合而成。

2.根据权利要求1所述的聚甘油水泥助磨剂制备工艺，其特征在于，所述聚甘油的聚合工艺为反应器中加入回收甘油15～30%、NaOH 1～3%、煤油69～84%，通N₂保护下加热至120～180℃，保温反应4～8h，通过测定反应物折光率来计算平均聚合度n，控制聚甘油的平均聚合度为3～5。

3. 根据权利要求1或2所述的聚甘油水泥助磨剂制备工艺，其特征在于，所述无机增强剂为硫酸铝钾。