CN105152570B

CN105152570B - 一种液体水泥助磨剂及其制备方法

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Publication number: CN105152570B
Application number: CN201510659004.5A
Authority: CN
Inventors: 潘文浩; 王晴; 徐长伟; 许峰; 杨猛; 陈彦文; 孙小巍; 刘锁
Original assignee: Shenyang Jianzhu University
Current assignee: Shenyang Jianzhu University
Priority date: 2015-10-12
Filing date: 2015-10-12
Publication date: 2018-02-23
Anticipated expiration: 2035-10-12
Also published as: CN105152570A

Abstract

本发明属于水泥生产领域，目的是为了开发性能优良而且成本较低的水泥助磨剂，提供了一种液体水泥助磨剂及其制备方法。该助磨剂由三新丙醇胺盐酸盐溶液、乙二醇、聚羧酸、糖蜜等原材料组成。制备方法为称取适量的三新丙醇胺盐酸盐粉末，加入水并进行充分的搅拌，使其溶解；再称取聚羧酸粉剂，加入三新丙醇胺盐酸盐水溶液中；按比例掺入乙二醇；最后按比例加入糖蜜，进行充分搅拌，得到均匀的液体水泥助磨剂产品。本发明产品具有掺量低、效率高、成本低等特点，同时，能够提高水泥产量，节约水泥熟料等作用。

Description

一种液体水泥助磨剂及其制备方法

技术领域

本发明属于水泥生产领域，具体涉及一种液体水泥助磨剂及其制备方法。

背景技术

水泥是国民经济发展中不可缺少的建筑材料,也是目前世界上产量最大的人工建筑材料之一。同时，水泥的人均的使用量也是衡量国家是否发达的重要指标，水泥对人类文明的发展和进步起着非常重要的作用。依照目前世界科技水平的发展情况来看，在短时间内还没有任何一种建筑材料能够取代水泥。

在水泥生产的过程中，用于生料的制备和水泥的粉磨的电耗大约占总的电能消耗的70％以上，从最近几十年的水泥工业粉磨技术的发展趋势来看，为了改善现在的粉磨状况，主要采用的方法是在水泥粉磨的过程中加入水泥助磨剂，可以是液体助磨剂，也可以是粉体助磨剂，其中粉体助磨剂大多数是提产和增强型的，在水泥的生产过程中的掺量一般为0.5％～1.0％；而液体水泥助磨剂分为提产型以及提产和增强型，提产型掺量是0.01％～0.035％，提产和增强型的掺量是0.1％～0.2％，能够显著的改善粉磨的质量，并能够提高球磨机的台时产量大约5％～30％。一个方面，使用水泥助磨剂能提高球磨机台时产量，这可以降低粉磨时的电耗；从另一方个面来看，水泥助磨剂的掺加还可以间接地节省由于生产水泥而造成的电、煤的大量消耗，并且可以很大程度上降低废气的排放量，现在我国水泥混合材掺量一般为10％～30％，通过加入水泥助磨剂来优化颗粒粒径分布的范围，从而提高了水泥各个方面的性能，在水泥生产的过程中熟料的掺量降低了6％～15％，因此通过掺入水泥助磨剂，全国每年可以节省7千万吨左右的原材料，从而少排放了大约5千万吨的二氧化碳、工业粉尘、二氧化硫等对大气产生污染的物质。

目前常用的液体助磨剂为三乙醇胺类，这类助磨剂具有提产和增强的效果，但是，其价格昂贵，提高了水泥的造价。

发明内容

本发明的目的是为了开发性能优良而且成本较低的水泥助磨剂，提供了一种液体水泥助磨剂及其制备方法。本发明的助磨剂能够通过吸附在水泥固体颗粒表面，改变颗粒的结构，从而加速物料裂纹的扩展，还可以迅速消除或减弱颗粒与颗粒，颗粒与研磨介质间集聚和粘附，提高粉磨效率。同时，该水泥助磨剂具有掺量低、效率高、成本低等特点。

为达到上述目的，本发明提供了一种液体水泥助磨剂，由三新丙醇胺盐酸盐溶液、乙二醇、聚羧酸和糖蜜组成，各组分的质量百分含量如下：

三新丙醇胺盐酸盐溶液45％～65％；

乙二醇10％～30％；

聚羧酸3％～10％；

糖蜜5％～15％；

其中，所述的三新丙醇胺盐酸盐溶液是质量浓度为10wt％～30wt％的三新丙醇胺盐酸盐水溶液；

上述助磨剂优化的各组分质量百分含量为：三新丙醇胺盐酸盐溶液50％～65％，乙二醇15％～30％，聚羧酸5％～10％，糖蜜5％～10％；

上述助磨剂最优化的各组分质量百分含量为：三新丙醇胺盐酸盐溶液58％，乙二醇26％～30％，聚羧酸6％～10％，糖蜜5％～8％。

本发明的水泥助磨剂以0.01wt％～0.1wt％的掺量加入水泥原料中，在水泥粉磨过程中可以起到增强水泥性能、提高粉磨效率、节约水泥熟料等作用；其掺量优选为0.03％～0.07％，最优选掺量为0.05％。

上述三新丙醇胺盐酸盐的化学结构式如下，制备方法可参考申请号为cn201210129188.0的发明专利申请：

上述液体水泥助磨剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取适量的三新丙醇胺盐酸盐粉末，加入水并进行充分的搅拌，使其溶解，制得所需质量浓度为10wt％～30wt％的三新丙醇胺盐酸盐溶液；

(2)按比例称取聚羧酸粉剂，加入步骤1所制得的三新丙醇胺盐酸盐水溶液中，并进行充分的搅拌使其混合均匀；

(3)按比例向溶液中掺入乙二醇；

(4)按比例向溶液中加入糖蜜，进行充分搅拌，得到均匀的液体水泥助磨剂产品。

本发明相比现有技术具有以下特点：

1、本发明的水泥助磨剂成本低且掺量较小，其掺量在0.05％左右；

2、粉磨效率高，可降低能耗10％～20％左右；

3、可提高水泥的强度，其中3d抗压强度最高提高13.5MPa，7d抗压强度最高提高9.4MPa，28d抗压强度最高提高16.2MPa；

4、本助磨剂能够节约水泥熟料10％～16％，并且较三乙醇胺类水泥助磨剂的成本低，约是三乙醇胺价格的60～70％；从而由两方面降低水泥的成本。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细阐述说明。

实施例中各材料均为市购。

实施例1

水泥助磨剂配方A：

各组分的质量百分含量为：质量浓度15wt％的三新丙醇胺盐酸盐水溶液58％，乙二醇26％，聚羧酸10％，糖蜜6％。

助磨剂的制备方法为：

称取适量的三新丙醇胺盐酸盐粉末，加入水并进行充分的搅拌，使其溶解，制得质量浓度为15wt％的三新丙醇胺盐酸盐水溶液，在搅拌条件下，按比例依次向该溶液中加入聚羧酸粉剂、乙二醇和糖蜜，即得到均匀的液体水泥助磨剂产品。

实施例2

水泥助磨剂配方B：

各组分的质量百分含量为：质量浓度15wt％的三新丙醇胺盐酸盐水溶液58％，乙二醇28％，聚羧酸6％，糖蜜8％。

实施例3

水泥助磨剂配方C：

各组分的质量百分含量为：质量浓度15wt％的三新丙醇胺盐酸盐水溶液58％，乙二醇30％，聚羧酸7％，糖蜜5％。

实施例4

水泥助磨剂配方中各组分的质量百分含量为：质量浓度20wt％的三新丙醇胺盐酸盐水溶液50％，乙二醇30％，聚羧酸10％，糖蜜10％。

实施例5

水泥助磨剂配方中各组分的质量百分含量为：质量浓度20wt％的三新丙醇胺盐酸盐水溶液55％，乙二醇30％，聚羧酸5％，糖蜜10％。

实施例6

水泥助磨剂配方中各组分的质量百分含量为：质量浓度10wt％的三新丙醇胺盐酸盐水溶液65％，乙二醇15％，聚羧酸10％，糖蜜10％。

实施例7

水泥助磨剂配方中各组分的质量百分含量为：质量浓度30wt％的三新丙醇胺盐酸盐水溶液45％，乙二醇30％，聚羧酸10％，糖蜜15％。

实施例8

水泥助磨剂配方中各组分的质量百分含量为：质量浓度10wt％的三新丙醇胺盐酸盐水溶液65％，乙二醇10％，聚羧酸10％，糖蜜15％。

实施例9

水泥助磨剂配方中各组分的质量百分含量为：质量浓度15wt％的三新丙醇胺盐酸盐水溶液60％，乙二醇27％，聚羧酸3％，糖蜜10％。

实施例10

水泥助磨剂配方中各组分的质量百分含量为：质量浓度12wt％的三新丙醇胺盐酸盐水溶液62％，乙二醇20％，聚羧酸5％，糖蜜13％。

性能试验

采用实施例1～3中的助磨剂，将其掺入水泥粉磨过程中的原材料中，对助磨剂进行性能测试。

1.原材料

水泥熟料是来自某水泥厂的硅酸盐水泥熟料，所用石膏为某水泥厂的脱硫石膏，本实验所用矿渣是来自某水泥厂的普通粒化矿渣，为了减少实验中因材料性能的不稳定造成的误差，本实验中到的实验用砂均是筛过的水洗砂，所用的水是沈阳地区的普通地下水。

2.水泥物料配比

按一定比例配制矿渣水泥，配料比例是：(熟料+石膏)：矿渣＝7:3；熟料：石膏＝19:1，每次配料5kg；助磨剂以一定比例的掺量掺入到水泥原料中，再共同加入到标准试验磨中进行粉磨。

3.助磨剂掺量

水泥助磨剂的掺量分别选择为0.03％，0.05％，0.07％。

4.水泥物理性能测试结果

表1、筛余量与凝结时间测试结果

表2、强度测试结果

根据上述表1和表2的试验结果可以看出，该水泥助磨剂的掺入与未加入助磨剂的空白试样相比，其各项物理性能均有很大改善，其中3d抗压强度最高提高13.5MPa，7d抗压强度最高提高9.4MPa，28d抗压强度最高提高16.2MPa。并且，配方A、配方B以及配方C均是掺量在0.05％时，效果最佳。

5.结论

上述试验表明，本发明的水泥助磨剂改善了水泥的基本物理性能，提高了粉磨效率，适当的节约了水泥熟料的用量。同时，三新丙醇胺盐酸盐具有很好的溶解度，可以调节其掺量来改善助磨剂的性能，具有很好的灵活性。

可见，由于本发明产品价格较低，约是三乙醇胺的60～70％，性能与三乙醇胺类助磨剂效果相当，可替代三乙醇胺类助磨剂，从而降低了成本，提高了助磨剂的性价比。

Claims

1.一种液体水泥助磨剂，其特征在于，由三新丙醇胺盐酸盐溶液、乙二醇、聚羧酸和糖蜜组成，各组分的质量百分含量如下：

三新丙醇胺盐酸盐溶液45%~65%；

乙二醇10%~30%；

聚羧酸3%~10%；

糖蜜5%~15%；

所述的三新丙醇胺盐酸盐溶液为质量浓度10wt%~30wt%的三新丙醇胺盐酸盐水溶液。

2.根据权利要求1所述的一种液体水泥助磨剂，其特征在于，所述的助磨剂各组分的质量百分含量为：三新丙醇胺盐酸盐溶液50%~65%，乙二醇15%~30%，聚羧酸5%~10%，糖蜜5%~10%。

3.根据权利要求1所述的一种液体水泥助磨剂，其特征在于，所述的助磨剂各组分的质量百分含量为：三新丙醇胺盐酸盐溶液58%，乙二醇26%~30%，聚羧酸6%~10%，糖蜜5%~8%。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种液体水泥助磨剂，其特征在于，所述的水泥助磨剂以0.01wt%~0.1wt%的掺量加入水泥原料中。

5.权利要求1、2或3所述的一种液体水泥助磨剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）称取适量的三新丙醇胺盐酸盐粉末，加入水并进行充分的搅拌，使其溶解，制得所需质量浓度为10wt%~30wt%的三新丙醇胺盐酸盐溶液；

（2）按比例称取聚羧酸粉剂，加入步骤（1）所制得的三新丙醇胺盐酸盐溶液中，并进行充分的搅拌使其混合均匀；

（3）按比例向溶液中掺入乙二醇；

（4）按比例向溶液中加入糖蜜，进行充分搅拌，得到均匀的液体水泥助磨剂产品。