CN103819120A

CN103819120A - 一种水泥助磨增强剂

Info

Publication number: CN103819120A
Application number: CN201410013236.9A
Authority: CN
Inventors: 朱春启; 杨春保
Original assignee: Middle Building Materials (hefei) Powder Technology Equipment Co Ltd
Current assignee: Middle Building Materials (hefei) Powder Technology Equipment Co Ltd
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2034-01-10
Also published as: CN103819120B

Abstract

本发明公开了一种水泥助磨增强剂。其由以下质量百分比的原料制成：造纸厂废液10-25%、亚硫酸盐废液5-15%、甲醇5-10%、聚丙烯酰胺4-8%、三乙醇胺5-15%、四羟乙基乙二胺3-8%、腐殖酸钠3-8%、海波4-8%、二茂铁3-8%、硝酸铁3-6%、复合助剂2-4%，其余为水。本发明适用于粉磨各类水泥，掺加量0.04-0.06%，可提高水泥磨机台时产量12-18%，降低粉磨电耗10-15%，同时还可以提高水泥标砂3天抗压强度2-4MPa，28天抗压强度4-7MPa。

Description

一种水泥助磨增强剂

技术领域：

本发明主要涉及水泥生产领域，尤其涉及一种水泥助磨增强剂及其制备方法。

背景技术：

水泥生产是电耗大户，而水泥粉磨电耗占水泥生产总电耗的60%以上。目前我国水泥年产量约20亿吨，水泥粉磨电耗约为30Kwh/t，按此计算，每年水泥粉磨电耗高达600亿kWh。如果此电耗能下降5-10%，则全国水泥行业可省电30-60亿kWh。可见降低水泥粉磨电耗意义重大。采用助磨剂是达此目的有效方法之一。目前国内已有大量的助磨剂应用于水泥粉磨，虽然其品种繁多，但都存在以下几个方面的缺点：

（1）主要原料为三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙三醇等醇胺类表面活性剂，价格高昴，助磨成本高，虽然有节能的效果，但水泥生产成本降低不明显。

（2）对混合材适应性不良。对矿渣水泥、粉煤灰水泥的助磨效果尤其的差。

（3）与混凝土外加剂的适应性不好。

（4）水泥性能改善不明显，强度提高不大。

因此，提供一种能大幅节能降耗、并降低水泥生产成本、提高水泥性能、对水泥混合材和混凝土外加剂适应性良好的助磨增强剂十分必要。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种能明显降低水泥生产成本，并能提高水泥强度的助磨增强剂。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种水泥助磨增强剂，其特征在于，其由以下质量百分比的原料制成：造纸厂废液10-25%、亚硫酸盐废液5-15%、甲醇5-10%、聚丙烯酰胺4-8%、三乙醇胺5-15%、四羟乙基乙二胺3-8%、腐殖酸钠3-8%、海波4-8%、二茂铁3-8%、硝酸铁3-6%、复合助剂2-4%，其余为水；

所述复合助剂的制备方法如下：a、按质量比3-6:2-4:1-2称取凹凸棒土、叶腊石和伊利石，混合均匀后放入浓度为15-20%的盐酸溶液中，水浴加热至70-80℃，保温0.5-1h，取出用蒸馏水洗涤至中性，湿法球磨12-24h，烘干，820-860℃煅烧1-2h后，升温至1200-1250℃继续煅烧0.5-1h，趁热取出并水淬，得颗粒；b、将上述制得的颗粒粉碎过200-300目筛，然后加水打浆制成固含量为55-65%的浆液，加入3-5%的聚丙烯酸钠、1-2%的吐温60、2-3%的海藻酸钠和2-3%的羧甲基淀粉，2000-3000rpm高速研磨10-15min，喷雾干燥粉末；c、上述制得的粉末中加入2-3%的木质素磺酸钙、1-2%的硬质酸钠、0.5-1%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷和1-2%的玉石粉，1000-1500rpm高速球磨20-30min，烘干，即可。

所述助磨增强剂的制备方法如下：在反应釜中注入45-60℃的热水，加入海波、硝酸铁搅拌均匀，然后加入亚硫酸盐废液、造纸厂废液、甲醇、聚丙烯酰胺、三乙醇胺、四羟乙基乙二胺、腐殖酸钠、二茂铁、复合助剂搅拌均匀，得到水泥助磨增强剂产品。

所述助磨增强剂在粉磨中的适宜掺入量为水泥重量的0.04-0.06%。

本发明根据水泥粉磨过程和原理研制而成。当水泥被粉磨到一定的细度之后，微细粉之间就开始“集聚、结团”，并粘糊研磨体、衬板，使磨内粉磨工况严重恶化，对物料的进一步粉磨造成很不利的影响，很多情况下甚至造成粉磨效率接近于零。因此消除这种“集聚、结团”的现象，对提高粉磨效率尤其重要。现代材断裂理论认为，裂纹的存在和扩张导致断裂。断裂导致物料的粉碎和细化，并产生新的表面和表面自由能。新生的巨大表面自由能，使微细粉之间有结团成球的倾向。同时，在新生的水泥颗粒表面上产生Ca²⁺、O^2-活性点，它们彼此吸引，使断裂面趋向于复合。本发明是根据水泥的这些粉磨原理研制而成。首先，本发明含有多种阴、阳离子表面活性剂，它们吸附在粉体颗粒的表面，使其表面自由能大幅降低而难以“集聚、结团”。其次，本发明提供了外来离子和分子以满足断开面上未饱和的电价键，消除或大大削弱了微粒聚集的趋势，阻止了断面的重新复合。再次，本发明还使用了直径较小的表面活性剂，它们易于进入微裂纹并吸附在其表面，使微裂纹难于重新复合而易于断裂。最后，本发明还含有软化剂，使水泥颗粒表面软化，改善了其易磨性，达到了提高粉磨效率的目的。

本发明也是根据水泥的水化理论研制而成的。水泥的水化理论认为，在水泥颗粒级配之中，3-30μm的颗粒含量越高，则水泥水化速度越快，水泥强度也越高。本发明能大大改善水泥的颗粒级配，提高3-30μm的颗粒含量。同时本发明还含有多种水泥水化促进剂，它们协同作用，对水泥水化产生强烈的激发，使其水化速度加快，提高了水泥各个龄期的强度。

本发明的优点是：

1、本发明大量使用了工业废水、既变废为宝，又降低了助磨增强剂的生产成本。

2、本发明能提高水泥磨机台时产量12-18%，节能降耗明显，同时由于本发明价格低廉，掺加量低，可以降低水泥粉磨成本4-6元/吨。

3、本发明能提高水泥标砂3天抗压强度2-4MPa，28天抗压强度4-7MPa。

4、本发明对混合材适应性好，对各类水泥的粉磨都有良好的效果。

5、本发明提高了水泥的性能，特别是提高了水泥的流动度、坍落度和强度，且与混凝土的外加剂的适应性良好。

总而言之，本发明是成本低廉、性能优良、增产节能效果显著、制造工艺简单易行的具有良好社会经济效益的助磨增强剂。

具体实施方式：

下面结合实例对本发明的具体实施方式作详细的说明。

实施例1

一种水泥助磨增强剂，其制造方法为：在反应釜中注入45-60℃的自来水24kg，加入海波8kg、硝酸铁4kg、搅拌均匀，然后加入亚硫酸盐废液10kg、造纸厂废液18kg、甲醇6kg、聚丙烯酰胺6kg、三乙醇胺8kg、四羟乙基乙二胺5kg、腐殖酸钠3kg、二茂铁5kg、复合助剂3kg搅拌均匀，得到水泥助磨增强剂产品。

实施例2

一种水泥助磨增强剂，其制造方法为：在反应釜中注入45-60℃的自来水21kg，加入海波6kg、硝酸铁6kg、搅拌均匀，然后加入亚硫酸盐废液12kg、造纸厂废液18kg、甲醇5kg、聚丙烯酰胺4kg、三乙醇胺11kg、四羟乙基乙二胺4kg、腐殖酸钠5kg，二茂铁6kg，复合助剂2kg、搅拌均匀，得到水泥助磨增强剂产品。

实施例3

一种水泥助磨增强剂，其制造方法为：在反应釜中注入45-60℃的自来水17kg，加入海波10kg、硝酸铁4kg、搅拌均匀，然后加入亚硫酸盐废液10kg、造纸厂废液20kg、甲醇6kg、聚丙烯酰胺5kg、三乙醇胺10kg、四羟乙基乙二胺6kg、腐殖酸钠6kg、二茂铁4kg、复合助剂2kg搅拌均匀，得到水泥助磨增强剂产品。

实施例4

一种水泥助磨增强剂，其制造方法、步骤为：在反应釜中注入45-60℃的自来水17kg，加入海波8kg、硝酸铁5kg、搅拌均匀，然后加入亚硫酸盐废液6kg、造纸厂废液20kg、甲醇8kg、聚丙烯酰胺6kg、三乙醇胺12kg、四羟乙基乙二胺5kg、腐殖酸钠4kg、二茂铁6kg、复合助剂3kg搅拌均匀，得到水泥助磨增强剂产品。

将本发明实施例1-4制备的水泥助磨增强剂在水泥球磨机上进行试验，抗压强度按GB/T17671—1999《水泥胶砂强度检验方法ISO法》进行，其余试验条件及结果如下表1-4所示：

表一

表二

表三

表四

从试验结果可以看出，与未加助磨增强剂的生产试验比较，掺加本助磨增强剂4-6%后，各规格型号的球磨机生产的各种水泥，台时产量都有一定的提高，节省球磨机电耗11%以上，且水泥3天和28天抗压强度分别有2.2-3.6MPa和4.3-6.1MPa的提高。

Claims

1.一种水泥助磨增强剂，其特征在于，其由以下质量百分比的原料制成：造纸厂废液10-25%、亚硫酸盐废液5-15%、甲醇5-10%、聚丙烯酰胺4-8%、三乙醇胺5-15%、四羟乙基乙二胺3-8%、腐殖酸钠3-8%、海波4-8%、二茂铁3-8%、硝酸铁3-6%、复合助剂2-4%，其余为水；

2.根据权利要求1所述的一种水泥助磨增强剂，其特征在于，所述助磨增强剂的制备方法如下：在反应釜中注入45-60℃的热水，加入海波、硝酸铁搅拌均匀，然后加入亚硫酸盐废液、造纸厂废液、甲醇、聚丙烯酰胺、三乙醇胺、四羟乙基乙二胺、腐殖酸钠、二茂铁、复合助剂搅拌均匀，得到水泥助磨增强剂产品。

3.根据权利要求1所述的一种水泥助磨增强剂，其特征在于：所述助磨增强剂在粉磨中的适宜掺入量为水泥重量的0.04-0.06%。