CN104844052B - 一种水泥复合助磨剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥复合助磨剂，其特征在于所述助磨剂由以下重量份数的组分组成：多元醇胺10‑30份，多元醇10‑30份，糖蜜5‑15份，木质素磺酸盐5‑15份，五水偏硅酸钠2‑6份，六偏磷酸钠3‑7份，水20‑30份。本发明一种水泥复合助磨剂，原料来源稳定、环保、低毒、生产制造简单，通过各组分及含量范围的确定，确保各组分达到更优的协同效应，进而使粉磨过程的效能最优化，改善水泥分体颗粒分布及形貌，对水泥质量无不良影响，具有较好的提产、提高水泥质量的优点，还可起到节省电耗、提高粉末效率及水泥强度、降低水泥中游离氧化钙，提高水泥早期强度、后期强度。

Description

一种水泥复合助磨剂

技术领域

本发明属于水泥制造技术领域，具体涉及一种增强型水泥助磨剂。

背景技术

水泥是一种最常用的建筑材料，被广泛应用于土木建筑、水力、国防等工程，水泥在加工过程中，需要用到磨机来磨成粉末，按照现有的水泥粉磨工艺，磨机仓内经常出现过粉磨现象，产生静电吸附包球现象，为解决该问题，通常会在水泥粉磨过程中加入助磨剂，现有的助磨剂存在以下问题：成本高、在使用过程中极易出现粉尘飞扬恶化生产环境，助磨效果不明显，从而影响水泥的性能等， 现有的水泥助磨剂，其成分各有不同，功能比较单一，仅仅是解决水泥生产中的某一方面的问题，无法将水泥原料与有效助磨成分配合在一起，从而不能实现水泥助磨剂的最佳效果，并且现有水泥助磨剂中氯离子或碱带来一定的危害。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种水泥复合助磨剂。

本发明通过以下技术方案加以实现：

所述的一种水泥复合助磨剂，其特征在于所述助磨剂由以下重量份数的组分组成：多元醇胺10-30份，多元醇10-30份，糖蜜5-15份，木质素磺酸盐5-15份，五水偏硅酸钠2-6份，六偏磷酸钠3-7份，水20-30份。

所述的一种水泥复合助磨剂，其特征在于所述水泥助磨剂由以下重量份数的组分组成：多元醇胺15-25份，多元醇15-25份，糖蜜8-12份，木质素磺酸盐8-12份，五水偏硅酸钠3-5份，六偏磷酸钠4-6份，水22-28份。

所述的一种水泥复合助磨剂，其特征在于所述水泥助磨剂由以下重量份数的组分组成：多元醇胺20份，多元醇20份，糖蜜10份，木质素磺酸盐10份，五水偏硅酸钠4份，六偏磷酸钠5份，水26份。

所述的一种水泥复合助磨剂，其特征在于所述多元醇胺由三乙醇胺和三异丙醇胺组成，且两者的重量比三乙醇胺：三异丙醇胺=1：0.5-1。

所述的一种水泥复合助磨剂，其特征在于所述多元醇由丙三醇、三羟甲基乙烷、季戊四醇组成，且三者的重量比丙三醇：三羟甲基乙烷：季戊四醇=1:0.1-0.5:0.1-0.5。

所述的一种水泥复合助磨剂，其特征在于所述三乙醇胺与三异丙醇的重量比为，三乙醇胺：三异丙醇=1:0.8。

所述的一种水泥复合助磨剂，其特征在于所述丙三醇、三羟甲基乙烷、季戊四醇的重量比为，丙三醇：三羟甲基乙烷：季戊四醇=1:0.3:0.5。

所述的一种水泥复合助磨剂，其特征在于所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钙盐、木质素磺酸钠盐、木质素磺酸镁盐的混合物，且三者的重量比为木质素磺酸钙盐：木质素磺酸钠盐：木质素磺酸镁盐=0.5:0.5:1。

所述的一种水泥复合助磨剂的制备方法，其特征在于由以下步骤组成：

1）将五水偏硅酸钠加入水中搅拌至完全溶解，然后加热至温度25℃；

2）将六偏磷酸钠加入到步骤1）中的溶液中，继续加热至温度45℃；

3）分别将多元醇胺、多元醇、糖蜜、木质素磺酸盐加入到步骤2）中的溶液中；

4）将步骤3）中的溶液搅拌至完全溶解，冷却，过滤。

所述的一种水泥复合助磨剂的制备方法，其特征在于步骤3）中的多元醇胺为三乙醇胺和三异丙醇胺的混合物，两者的混合重量比为三乙醇胺：三异丙醇胺=1-3:0.5-1.5；多元醇为丙三醇、三羟甲基乙烷、季戊四醇，三者的混合重量比为丙三醇：三羟甲基乙烷：季戊四醇=0.5-1.5:1：1.5；木质素磺酸盐为木质素磺酸钙盐、木质素磺酸钠盐、木质素磺酸镁盐的混合物，且三者的重量比为木质素磺酸钙盐：木质素磺酸钠盐：木质素磺酸镁盐=0.5:0.5:1。

其中，多元醇中的三乙醇胺分子中有N 原子，有一对未共用电子，很容易与金属离子形成共价键发生络合，与金属离子形成比较稳定的络合物，这些络合物在溶液中形成许多可溶区，从而提高水化产物的扩散塑料，提高水泥的早期强度；此外三乙醇胺还可提高比表面积，降低细度，加快流速。三异丙醇胺可通过与难水化的矿物C4AF 发生络合反应，促进其持续水化，提高水泥的后期强度，同时三异丙醇胺还具有良好的分散作用，有利于磨机产量的提高。

多元醇作为活性材料，主要发挥着助磨、改善水泥流动性及增强的作用，尤其是按照本发明配方中的三乙醇胺和三异丙醇胺的比例配制，其显著优选的性能是能同时提高水泥1天、3天、7天、28天的强度，同时减小硬化水泥孔隙率，

改善混凝土耐久性能；木质素磺酸盐采用钙盐、镁盐、镁盐的混合物，木质素磺酸盐具有芳基核，由丙烷基连结成非极性的长链，链上含有极性的官能团，如磺酸基、甲氧基、羟基及羰基等，这种结构使得它具有偶极性，呈现出表面活性，是一种强的表面活性剂，尤其是木质素磺酸钙盐、木质素磺酸镁盐、木质素磺酸钠盐的合适比例，能有效削弱颗粒的强度和阻止颗粒聚结；糖蜜是多羟基有机物，是一种优良的助磨剂，同时能有效改善水泥质量，如减少水泥需水量，改善水泥石孔结构等；六偏磷酸钠是无机分散剂，在高温条件下仍然有较好的助磨性能。本发明助磨剂主体成分三乙醇胺与三异丙醇胺的合适比例，其增强及助磨效果显著；这些材料的复合使用使产品性能能够满足不同的要求。

五水偏硅酸钠具有强碱性，去污力强，缓冲能力大，可中和酸性污物，使脂肪和油类乳化，对无机物有反絮凝作用，减少环境的污染，提供优良的碱性缓冲，对金属锌、铝等提供防腐保护，具有一定的软化作用。偏硅酸钠所含的硅酸根阴离子能同泥浆中的Ca²⁺,Mg²⁺有害离子生成难溶物，促进Na⁺的交换作用，使泥浆的粘度减小，而流动性增加。

本发明一种水泥复合助磨剂，原料来源稳定、环保、低毒、生产制造简单，通过各组分及含量范围的确定，确保各组分达到更优的协同效应，进而使粉磨过程的效能最优化，改善水泥分体颗粒分布及形貌，对水泥质量无不良影响，具有较好的提产、提高水泥质量的优点，还可起到节省电耗、提高粉末效率及水泥强度、降低水泥中游离氧化钙，提高水泥早期强度、后期强度。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，并给出具体实施方式。

实施例1：

将4公斤五水偏硅酸钠加入到26公斤水中搅拌至完全溶解，加热至温度25℃，然后将5公斤六偏磷酸钠加入到五水偏硅酸钠溶液中，继续加热至温度45℃，进行搅拌溶解，最后将20公斤的多元醇胺、20公斤的多元醇、10公斤的糖蜜、10公斤木质素磺酸盐加入到该溶液中搅拌均匀至完全溶解，冷去，过滤即可。其中，多元醇胺由11.1公斤的三乙醇胺和8.9公斤的三异丙醇胺组成，多元醇由11.1公斤的丙三醇、3.3公斤的三羟甲基乙烷、5.6公斤的季戊四醇组成；木质素磺酸盐由2.5公斤的木质素磺酸钙盐、2.5公斤的木质素磺酸钠盐、5公斤的木质素磺酸镁盐组成。

实施例2

将2公斤五水偏硅酸钠加入到20公斤水中搅拌至完全溶解，加热至温度25℃，然后将7公斤六偏磷酸钠加入到五水偏硅酸钠溶液中，继续加热至温度45℃，进行搅拌溶解，最后将10公斤的多元醇胺、30公斤的多元醇、5公斤的糖蜜、15公斤木质素磺酸盐加入到该溶液中搅拌均匀至完全溶解，冷去，过滤即可。其中，多元醇胺由6.7公斤的三乙醇胺和3.3公斤的三异丙醇胺组成，多元醇由25公斤的丙三醇、2.5公斤的三羟甲基乙烷、2.5公斤的季戊四醇组成；木质素磺酸盐由3.75公斤的木质素磺酸钙盐、3.75公斤的木质素磺酸钠盐、7.5公斤的木质素磺酸镁盐组成。

实施例3

将6公斤五水偏硅酸钠加入到30公斤水中搅拌至完全溶解，加热至温度25℃，然后将3公斤六偏磷酸钠加入到五水偏硅酸钠溶液中，继续加热至温度45℃，进行搅拌溶解，最后将30公斤的多元醇胺、10公斤的多元醇、15公斤的糖蜜、5公斤木质素磺酸盐加入到该溶液中搅拌均匀至完全溶解，冷去，过滤即可。其中，多元醇胺由15公斤的三乙醇胺和15公斤的三异丙醇胺组成，多元醇由6.25公斤的丙三醇、1.25公斤的三羟甲基乙烷、2.5公斤的季戊四醇组成；木质素磺酸盐由1.25公斤的木质素磺酸钙盐、1.25公斤的木质素磺酸钠盐、2.5公斤的木质素磺酸镁盐组成。

实施例4

将3公斤五水偏硅酸钠加入到22公斤水中搅拌至完全溶解，加热至温度25℃，然后将6公斤六偏磷酸钠加入到五水偏硅酸钠溶液中，继续加热至温度45℃，进行搅拌溶解，最后将15公斤的多元醇胺、25公斤的多元醇、8公斤的糖蜜、12公斤木质素磺酸盐加入到该溶液中搅拌均匀至完全溶解，冷去，过滤即可。其中，多元醇胺由8.8公斤的三乙醇胺和6.2公斤的三异丙醇胺组成，多元醇由14.7公斤的丙三醇、4.4公斤的三羟甲基乙烷、5.9公斤的季戊四醇组成；木质素磺酸盐由3公斤的木质素磺酸钙盐、3公斤的木质素磺酸钠盐、6公斤的木质素磺酸镁盐组成。

实施例5

将5公斤五水偏硅酸钠加入到28公斤水中搅拌至完全溶解，加热至温度25℃，然后将4公斤六偏磷酸钠加入到五水偏硅酸钠溶液中，继续加热至温度45℃，进行搅拌溶解，最后将25公斤的多元醇胺、15公斤的多元醇、12公斤的糖蜜、8公斤木质素磺酸盐加入到该溶液中搅拌均匀至完全溶解，冷去，过滤即可。其中，多元醇胺由15.6公斤的三乙醇胺和9.4公斤的三异丙醇胺组成，多元醇由10公斤的丙三醇、2公斤的三羟甲基乙烷、3公斤的季戊四醇组成；木质素磺酸盐由2公斤的木质素磺酸钙盐、2公斤的木质素磺酸钠盐、4公斤的木质素磺酸镁盐组成。

实施例6

将4公斤五水偏硅酸钠加入到26公斤水中搅拌至完全溶解，加热至温度25℃，然后将5公斤六偏磷酸钠加入到五水偏硅酸钠溶液中，继续加热至温度45℃，进行搅拌溶解，最后将20公斤的多元醇胺、20公斤的多元醇、10公斤的糖蜜、10公斤木质素磺酸盐加入到该溶液中搅拌均匀至完全溶解，冷去，过滤即可。其中，多元醇胺由6.7公斤的三乙醇胺和13.3公斤的三异丙醇胺组成，多元醇由7.7公斤的丙三醇、4.6公斤的三羟甲基乙烷、7.7公斤的季戊四醇组成；木质素磺酸盐由2.5公斤的木质素磺酸钙盐、2.5公斤的木质素磺酸钠盐、5公斤的木质素磺酸镁盐组成。

试验例

用水泥试验小磨，取相同配比的材料，添加量均为水泥总量的0.01%，将采用本发明配方的实施例1-5，实施例6制备的助磨剂掺入水泥原料中，粉磨相同的时间，所得水泥物理力学性能见表1。

表1

由表1可知：本发明水泥复合助磨剂既能提高水泥的粉磨细度，又能提高水泥的比表面积，最重要还使各龄期强度得到显著提高，除此之外，采用本发明助磨剂不会对水泥的其他性能产生不利影响。从上表还可看出，多元醇胺、多元醇、木质素磺酸盐各成分脱离本发明配方，其最终导致水泥的各项指标均欠佳。

Claims (2)

1.一种水泥复合助磨剂，其特征在于所述助磨剂由以下重量份数的组分组成：多元醇胺20份，多元醇20份，糖蜜10份，木质素磺酸盐10份，五水偏硅酸钠4份，六偏磷酸钠5份，水26份，所述多元醇胺由三乙醇胺和三异丙醇胺组成，且两者的重量比三乙醇胺：三异丙醇胺=1：0.8，所述多元醇由丙三醇、三羟甲基乙烷、季戊四醇组成，且三者的重量比丙三醇：三羟甲基乙烷：季戊四醇=1:0.3:0.5，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钙盐、木质素磺酸钠盐、木质素磺酸镁盐的混合物，且三者的重量比为木质素磺酸钙盐：木质素磺酸钠盐：木质素磺酸镁盐=0.5:0.5:1。

2.根据权利要求1所述的一种水泥复合助磨剂的制备方法，其特征在于由以下步骤组成：

1）将五水偏硅酸钠加入水中搅拌至完全溶解，然后加热至温度25℃；

2）将六偏磷酸钠加入到步骤1）中的溶液中，继续加热至温度45℃；

3）分别将多元醇胺、多元醇、糖蜜、木质素磺酸盐加入到步骤2）中的溶液中；

4）将步骤3）中的溶液搅拌至完全溶解，冷却，过滤；

步骤3）中的多元醇胺为三乙醇胺和三异丙醇胺的混合物，两者的混合重量比为三乙醇胺：三异丙醇胺=1:0.8；多元醇为丙三醇、三羟甲基乙烷、季戊四醇，三者的混合重量比为丙三醇：三羟甲基乙烷：季戊四醇=1:0.3:0.5；木质素磺酸盐为木质素磺酸钙盐、木质素磺酸钠盐、木质素磺酸镁盐的混合物，且三者的重量比为木质素磺酸钙盐：木质素磺酸钠盐：木质素磺酸镁盐=0.5:0.5:1。