CN104446118A - 一种无氯高效水泥助磨剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无氯高效水泥助磨剂，按重量配比的以下组分：聚醚10-12份、二乙醇单异丙醇胺6-8份、三乙醇胺3-5份、羧甲基纤维素钠2-4份、木质素磺酸钠1-2份、造纸黑液8-12份。和现有技术的产品相比较，在不同的掺量下可以明显提高3天抗压强度和28天抗压强度。

Description

一种无氯高效水泥助磨剂

技术领域

本发明属于水泥生产加工技术领域，具体涉及一种无氯高效水泥助磨剂。

背景技术

我国是水泥生产大国，水泥产量连续多年位居世界首位。但制约我国水泥工业发展的关键问题，是水泥粉磨阶段的能耗高且利用率低。水泥工业是高能耗、高污染行业，是节能减排重点行业。针对这类问题，除了从设备、技术工艺方面进行改进外，在粉磨过程中加入少量水泥助磨剂是一种有效途径。

水泥助磨剂是一种改善水泥粉磨效果和性能的化学添加剂，可以显著提高水泥台时产量、各龄期水泥强度，改善其流动性。水泥助磨剂能大幅度降低粉磨过程中形成的静电吸附包球现象，并可以降低粉磨过程中形成的超细颗粒的再次聚结趋势。水泥助磨剂也能显著改善水泥流动性，提高磨机的研磨效果和选粉机的选粉效率，从而降低粉磨能耗。使用助磨剂生产的水泥具有较低的压实聚结趋势，从而有利于水泥的装卸，并可减少水泥库的挂壁现象。作为一种化学添加剂，助磨剂能改善水泥颗粒分布并激发水化动力，从而提高水泥早期强度和后期强度。

水泥助磨剂的作用是能够有助于水泥熟料粉磨过程的性能，改善粉磨质量，从主要成分上来看，主要有有机的醇化物、金属盐类、氨成分、糖蜜、木质素减水剂和表面活性剂。其中金属盐类起到分散和增加水泥矿物成分的作用，醇化物起到润滑的作用，氨的成分容易与醇化物产生氨化反应，糖蜜起到缓凝的作用，木质素起到减水的作用，而表面活性剂则起到减小分子间引力的作用。经实践证明，在实际水泥生产中助磨剂确实展现了良好的助磨效果，但它的加入也同时影响了水泥的使用性能。例如在助磨剂中起早强作用的氯盐，对建筑中的钢筋有较强的腐蚀作用，从而影响混凝土的耐久性。因此，我国2008年6月实施的《通用硅酸盐水泥标准》中明确规定，助磨剂的加入量不应大于水泥质量的0.5，这个规定主要强调水泥粉磨时允许加入助磨剂，但其使用不能以牺牲水泥性能和混凝土耐久性为代价。因此，在保证水泥品质的基础上，开发具有高粉磨效率的无氯水泥助磨剂，对我国水泥工业的低碳可持续发展具有重大的现实意义。

目前实际应用的助磨剂主要存在以下不足，一是含有的氯盐等物质对水泥性能有不良影响；二是助磨剂的主要组分醇胺类等物质成本较高；三是助磨剂的适应面窄，波动性较大。上述不足使得助磨剂的实际使用效果受到很大影响，在一定程度上限制了助磨剂的应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种无氯高效水泥助磨剂，能明显提高水泥强度和改善性能。

为达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的，一种无氯高效水泥助磨剂，包括按重量配比的以下组分：

聚醚10-12份、二乙醇单异丙醇胺6-8份、三乙醇胺3-5份、羧甲基纤维素钠2-4份、木质素磺酸钠1-2份、造纸黑液8-12份。

相比现有技术，本发明的优点在于：

1、目前常用的液体助磨剂原料主要为三乙醇胺与三异丙醇胺，使用的配方中醇胺的用量都比较大，约占30％以上，三乙醇胺、三异丙醇胺是石化原料，价格受石油影响大，价格一直居高不下，导致助磨剂成本上升，影响其推广应用。本发明采用聚醚、二乙醇单异丙醇胺取代三乙醇胺与三异丙醇胺，二乙醇单异丙醇胺与三乙醇胺、三乙丙醇胺及其他醇、胺、脂类物质有良好的配伍性能，具有极好的助磨效果，同时可以有效降低三乙醇胺与三异丙醇胺的使用量，节约成本。

2、木质素在助磨剂中也广泛应用，木质素是以苯丙烷基为基本结构单元，具有网状结构的一类无定形高聚物，结构复杂、分子质量不均，与纤维素、半纤维素同在植物体中，其主要是细胞壁组成成分。木质素这种产量巨大、可再生、可生物降解的天然高分子化合物由于其结构的复杂性、大分子的多分散性以及物理化学性质的不均一性，使得它至今尚未得到充分有效的利用。造纸黑液中含有大量难以去除的有机物质及无机物质，有机物质一般包括木质素及其衍生物、多糖、醇类、有机酸、树脂、果胶、酚类化合物等，其木质素占废液总量的1-2％，占总固形物的30％。目前可作为工业原料的木质素主要是造纸工业的副产品，来源于制浆废液，其中只有百分之一作为水溶性木质素磺酸盐这种初级工业品应用，其余绝大部分作为燃料烧掉。本发明采用造纸黑液作为原料，充分利用了工业废弃物及其副产物，一方面使得造纸工业产生的废液可以直接使用，省略了造纸黑液提取木质素或木质素磺酸盐再应用于助磨剂的繁琐过程，变废为宝，减少了木质素磺酸盐的直接加入量，另一方面，造纸黑液中除了木质素，还含有木质素衍生物、多糖、醇类、有机酸、树脂、果胶、酚类化合物等，可以显著增加物料流动性，提高磨机粉磨效率，提高磨机台时产量。

3、本发明使用了羧甲基纤维素钠，为纤维素羧甲基醚的钠盐，属阴离子型纤维素醚，为白色或乳白色纤维状粉末或颗粒，在碱性溶液中很稳定，食品工业中用作增稠剂，医药工业中用作药物载体，在助磨剂中可以明显解决粉体团聚现象，改善颗粒的级配，增加微粉颗粒含量。

具体实施方式

下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1：

按重量份配比称取以下原料：

聚醚10kg、二乙醇单异丙醇胺8kg、三乙醇胺3kg、羧甲基纤维素钠4kg、木质素磺酸钠1kg、造纸黑液12kg，混合搅拌30分钟即得水泥助磨剂产品。

实施例2：

按重量份配比称取以下原料：聚醚12kg、二乙醇单异丙醇胺6kg、三乙醇胺5kg、羧甲基纤维素钠2kg、木质素磺酸钠2kg、造纸黑液8kg，混合搅拌30分钟即得水泥助磨剂产品。

实施例3：

按重量份配比称取以下原料：聚醚10kg、二乙醇单异丙醇胺8kg、三乙醇胺4kg、羧甲基纤维素钠3kg、木质素磺酸钠2kg、造纸黑液10kg，混合搅拌30分钟即得水泥助磨剂产品。

对比例：

聚醚10kg、丙三醇2kg、乙二醇2kg、二乙二醇2kg、山梨糖醇2kg、异丙醇2kg、葡萄糖酸钠1kg，混合搅拌30分钟即得水泥助磨剂产品。

结果：

通过以上实验数据，表明本发明得到的产品，和现有技术的产品相比较，在不同的掺量下可以明显提高3天抗压强度和28天抗压强度。

Claims (1)

1.一种无氯高效水泥助磨剂，其特征在于：按重量配比的以下组分：

聚醚10-12份、二乙醇单异丙醇胺6-8份、三乙醇胺3-5份、羧甲基纤维素钠2-4份、木质素磺酸钠1-2份、造纸黑液8-12份。