CN105948550A - 一种利用芦苇秸秆制备水泥助磨剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用芦苇秸秆制备水泥助磨剂的方法，属于水泥助磨剂制备技术领域。本发明取芦苇秸秆切割成小段，与双氧水溶液混合加热保温处理，在混合物中充入氢气后过滤得过滤物，与碳酸氢钠混合维压处理，出料后加水浸泡过滤得过滤物，再与氢氧化钠溶液、十二烷基硫酸钠搅拌混合，再从混合物底部通入臭氧后过滤，将过滤物预炭化，调节pH后，与二乙二醇、双氧水活化氧化反应制得水泥助磨剂。本发明的有益效果是：本发明制备步骤简单，制备过程中副产物减少了90％以上，所得产品适应性强；使用后水泥磨机台时产量提高了20～32％，所得水泥流动性好，早期强度提高了16％以上。

Description

一种利用芦苇秸秆制备水泥助磨剂的方法

技术领域

本发明涉及一种利用芦苇秸秆制备水泥助磨剂的方法，属于水泥助磨剂制备技术领域。

背景技术

在水泥熟料的粉磨过程中，加入少量的外加物质（液体或固体的物质），能够显著提高粉磨效率或降低能耗，而又不损害水泥性能的这种化学添加剂外加物质通称为：水泥助磨剂。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。目前水泥助磨剂存在的问题：制备过程中副产物多，使用后不易粉磨，水泥流动性差，导致水泥磨机台时产量低，水泥早期强度低，适应性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前水泥助磨剂制备过程中副产物多，使用后不易粉磨，水泥流动性差，导致水泥磨机台时产量低，水泥早期强度低，适应性差的弊端，提供了一种取芦苇秸秆切割成小段，与双氧水溶液混合加热保温处理，在混合物中充入氢气后过滤得过滤物，与碳酸氢钠混合维压处理，出料后加水浸泡过滤得过滤物，再与氢氧化钠溶液、十二烷基硫酸钠搅拌混合，再从混合物底部通入臭氧后过滤，将过滤物预炭化，调节pH后，与二乙二醇、双氧水活化氧化反应制得水泥助磨剂的方法。本发明制备步骤简单，制备过程中副产物减少了90％以上，所得产品适应性强。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）取芦苇秸秆，使用侧刀将其切割成长为2～4cm小段，再将切割的小段芦苇秸秆与质量分数为5％的双氧水溶液，按固液比1:3进行混合，对混合物进行加热，设定温度为50～60℃，保持温度3～5h后停止加热，使用流速为30mL/min的5～8℃氢气充入混合物内，待混合物温度降至室温后停止充入氢气；

（2）在上述降温至室温后进行过滤，收集过滤物，将其与过滤物质量1～3％的碳酸氢钠混合均匀，放入蒸汽爆破机中，设定蒸汽温度为105～115℃，压力为5～7MPa，维压3～5min，在20～30s内泄压至常压，自然冷却至室温后出料，将出料物放入水中浸泡10～15min后过滤，收集过滤物；

（3）将上述收集的过滤物与质量分数为15％的氢氧化钠溶液按固液比1:3混合均匀，再向混合物中加入过滤物质量1～3％的十二烷基硫酸钠，在40～45℃下，以100r/min搅拌3～4h，随后以3mL/min流速从混合物底部充入臭氧，充入时间为20～30min；

（4）在上述充入臭氧结束后进行过滤，将过滤物放入炭化炉中，设定温度为300～400℃，预炭化40～50min，再把预炭化过滤物浸泡于水中，使用质量分数为20％的氢氧化钠溶液调节pH至10.0～11.0，对其进行加热至70～80℃；

（5）在加热完成后，加入上述预炭化过滤物质量32～35％的二乙二醇，活化反应1～2h，再加入二乙二醇体积40～50％的质量分数为30％的双氧水，保温氧化反应3～5h后，自然冷却至室温，即制得一种水泥助磨剂。

本发明的应用方法：将上述制备的水泥助磨剂加入装有水泥半成品的水泥磨机中，加入量为100～120g/t，在160～200r/min下搅拌研磨2～3h后，出料即可。使用后水泥磨机台时产量提高了20～32％，所得水泥流动性好，早期强度提高了16％以上，值得推广与使用。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明制备步骤简单，制备过程中副产物减少了90％以上，所得产品适应性强；

（2）使用后水泥磨机台时产量提高了20～32％，所得水泥流动性好，早期强度提高了16％以上。

具体实施方式

首先取芦苇秸秆，使用侧刀将其切割成长为2～4cm小段，再将切割的小段芦苇秸秆与质量分数为5％的双氧水溶液，按固液比1:3进行混合，对混合物进行加热，设定温度为50～60℃，保持温度3～5h后停止加热，使用流速为30mL/min的5～8℃氢气充入混合物内，待混合物温度降至室温后停止充入氢气；然后在上述降温至室温后进行过滤，收集过滤物，将其与过滤物质量1～3％的碳酸氢钠混合均匀，放入蒸汽爆破机中，设定蒸汽温度为105～115℃，压力为5～7MPa，维压3～5min，在20～30s内泄压至常压，自然冷却至室温后出料，将出料物放入水中浸泡10～15min后过滤，收集过滤物；将上述收集的过滤物与质量分数为15％的氢氧化钠溶液按固液比1:3混合均匀，再向混合物中加入过滤物质量1～3％的十二烷基硫酸钠，在40～45℃下，以100r/min搅拌3～4h，随后以3mL/min流速从混合物底部充入臭氧，充入时间为20～30min；再在上述充入臭氧结束后进行过滤，将过滤物放入炭化炉中，设定温度为300～400℃，预炭化40～50min，再把预炭化过滤物浸泡于水中，使用质量分数为20％的氢氧化钠溶液调节pH至10.0～11.0，对其进行加热至70～80℃；最后在加热完成后，加入上述预炭化过滤物质量32～35％的二乙二醇，活化反应1～2h，再加入二乙二醇体积40～50％的质量分数为30％的双氧水，保温氧化反应3～5h后，自然冷却至室温，即制得一种水泥助磨剂。

实例1

首先取芦苇秸秆，使用侧刀将其切割成长为2cm小段，再将切割的小段芦苇秸秆与质量分数为5％的双氧水溶液，按固液比1:3进行混合，对混合物进行加热，设定温度为50℃，保持温度3h后停止加热，使用流速为30mL/min的5℃氢气充入混合物内，待混合物温度降至室温后停止充入氢气；然后在上述降温至室温后进行过滤，收集过滤物，将其与过滤物质量1％的碳酸氢钠混合均匀，放入蒸汽爆破机中，设定蒸汽温度为105℃，压力为5MPa，维压3min，在20s内泄压至常压，自然冷却至室温后出料，将出料物放入水中浸泡10min后过滤，收集过滤物；将上述收集的过滤物与质量分数为15％的氢氧化钠溶液按固液比1:3混合均匀，再向混合物中加入过滤物质量1％的十二烷基硫酸钠，在40℃下，以100r/min搅拌3h，随后以3mL/min流速从混合物底部充入臭氧，充入时间为20min；再在上述充入臭氧结束后进行过滤，将过滤物放入炭化炉中，设定温度为300℃，预炭化40min，再把预炭化过滤物浸泡于水中，使用质量分数为20％的氢氧化钠溶液调节pH至10.0，对其进行加热至70℃；最后在加热完成后，加入上述预炭化过滤物质量32％的二乙二醇，活化反应1h，再加入二乙二醇体积40％的质量分数为30％的双氧水，保温氧化反应3h后，自然冷却至室温，即制得一种水泥助磨剂。

将上述制备的水泥助磨剂加入装有水泥半成品的水泥磨机中，加入量为100g/t，在160r/min下搅拌研磨2h后，出料即可。使用后水泥磨机台时产量提高了20％，所得水泥流动性好，早期强度提高了16.9％，值得推广与使用。

实例2

首先取芦苇秸秆，使用侧刀将其切割成长为3cm小段，再将切割的小段芦苇秸秆与质量分数为5％的双氧水溶液，按固液比1:3进行混合，对混合物进行加热，设定温度为55℃，保持温度4h后停止加热，使用流速为30mL/min的6℃氢气充入混合物内，待混合物温度降至室温后停止充入氢气；然后在上述降温至室温后进行过滤，收集过滤物，将其与过滤物质量2％的碳酸氢钠混合均匀，放入蒸汽爆破机中，设定蒸汽温度为110℃，压力为6MPa，维压4min，在25s内泄压至常压，自然冷却至室温后出料，将出料物放入水中浸泡13min后过滤，收集过滤物；将上述收集的过滤物与质量分数为15％的氢氧化钠溶液按固液比1:3混合均匀，再向混合物中加入过滤物质量2％的十二烷基硫酸钠，在43℃下，以100r/min搅拌4h，随后以3mL/min流速从混合物底部充入臭氧，充入时间为25min；再在上述充入臭氧结束后进行过滤，将过滤物放入炭化炉中，设定温度为350℃，预炭化45min，再把预炭化过滤物浸泡于水中，使用质量分数为20％的氢氧化钠溶液调节pH至10.5，对其进行加热至75℃；最后在加热完成后，加入上述预炭化过滤物质量33％的二乙二醇，活化反应2h，再加入二乙二醇体积45％的质量分数为30％的双氧水，保温氧化反应4h后，自然冷却至室温，即制得一种水泥助磨剂。

将上述制备的水泥助磨剂加入装有水泥半成品的水泥磨机中，加入量为110g/t，在180r/min下搅拌研磨3h后，出料即可。使用后水泥磨机台时产量提高了26％，所得水泥流动性好，早期强度提高了18.1％，值得推广与使用。

实例3

首先取芦苇秸秆，使用侧刀将其切割成长为4cm小段，再将切割的小段芦苇秸秆与质量分数为5％的双氧水溶液，按固液比1:3进行混合，对混合物进行加热，设定温度为60℃，保持温度5h后停止加热，使用流速为30mL/min的8℃氢气充入混合物内，待混合物温度降至室温后停止充入氢气；然后在上述降温至室温后进行过滤，收集过滤物，将其与过滤物质量3％的碳酸氢钠混合均匀，放入蒸汽爆破机中，设定蒸汽温度为115℃，压力为7MPa，维压5min，在30s内泄压至常压，自然冷却至室温后出料，将出料物放入水中浸泡15min后过滤，收集过滤物；将上述收集的过滤物与质量分数为15％的氢氧化钠溶液按固液比1:3混合均匀，再向混合物中加入过滤物质量3％的十二烷基硫酸钠，在45℃下，以100r/min搅拌4h，随后以3mL/min流速从混合物底部充入臭氧，充入时间为30min；再在上述充入臭氧结束后进行过滤，将过滤物放入炭化炉中，设定温度为400℃，预炭化50min，再把预炭化过滤物浸泡于水中，使用质量分数为20％的氢氧化钠溶液调节pH至11.0，对其进行加热至80℃；最后在加热完成后，加入上述预炭化过滤物质量35％的二乙二醇，活化反应2h，再加入二乙二醇体积50％的质量分数为30％的双氧水，保温氧化反应5h后，自然冷却至室温，即制得一种水泥助磨剂。

将上述制备的水泥助磨剂加入装有水泥半成品的水泥磨机中，加入量为120g/t，在200r/min下搅拌研磨3h后，出料即可。使用后水泥磨机台时产量提高了32％，所得水泥流动性好，早期强度提高了21.3％，值得推广与使用。

Claims (1)

1.一种利用芦苇秸秆制备水泥助磨剂的方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）取芦苇秸秆，使用侧刀将其切割成长为2～4cm小段，再将切割的小段芦苇秸秆与质量分数为5％的双氧水溶液，按固液比1:3进行混合，对混合物进行加热，设定温度为50～60℃，保持温度3～5h后停止加热，使用流速为30mL/min的5～8℃氢气充入混合物内，待混合物温度降至室温后停止充入氢气；

（2）在上述降温至室温后进行过滤，收集过滤物，将其与过滤物质量1～3％的碳酸氢钠混合均匀，放入蒸汽爆破机中，设定蒸汽温度为105～115℃，压力为5～7MPa，维压3～5min，在20～30s内泄压至常压，自然冷却至室温后出料，将出料物放入水中浸泡10～15min后过滤，收集过滤物；

（3）将上述收集的过滤物与质量分数为15％的氢氧化钠溶液按固液比1:3混合均匀，再向混合物中加入过滤物质量1～3％的十二烷基硫酸钠，在40～45℃下，以100r/min搅拌3～4h，随后以3mL/min流速从混合物底部充入臭氧，充入时间为20～30min；

（4）在上述充入臭氧结束后进行过滤，将过滤物放入炭化炉中，设定温度为300～400℃，预炭化40～50min，再把预炭化过滤物浸泡于水中，使用质量分数为20％的氢氧化钠溶液调节pH至10.0～11.0，对其进行加热至70～80℃；

（5）在加热完成后，加入上述预炭化过滤物质量32～35％的二乙二醇，活化反应1～2h，再加入二乙二醇体积40～50％的质量分数为30％的双氧水，保温氧化反应3～5h后，自然冷却至室温，即制得一种水泥助磨剂。