CN107698187A - 陶瓷研磨体专用水泥助磨剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷研磨体专用水泥助磨剂及其制备方法，该助磨剂中包括以下重量份数的原料：12～20份聚丙烯酰胺、0～4份乙醇胺、0～6份多元醇、7～11份长钾石、5～7份氧化铝、4～6份碳酸钙、12～16份淀粉、10～15份二氧化硅、5～7份聚乙烯纤维、10～15份硅油、6～9份十二烷基磺酸钠和100～200份水。本发明各组分的协同作用达到粉磨过程的效能最优化和对水泥颗粒的改性结合在一起，使其达到在提高水泥产量、节省电耗的同时提高水泥的质量和性能。另外，本发明提供的陶瓷研磨体专用水泥助磨剂能够增加水泥早期强度的作用，并且该组合配方不含任何有害成分。

Description

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及水泥助磨剂领域，尤其涉及一种陶瓷研磨体专用水泥助磨剂及其制备方法。

背景技术

水泥粉磨，是水泥生产中的必要工序和关键环节，其能耗和电耗占水泥生产总能耗的30％和总电耗70％以上，当前，国家低碳环保要求越来越高、水泥价格萎靡、原材料和能源价格涨价，行业竞争白热化，使水泥企业的效益捉襟见肘。所以节能减排，发展低碳经济，降低成本，提高助磨剂性能，是水泥行业迫切要解决的问题。

为了降低能耗，提高粉磨效率，通常采取两个方面的措施：一是改善粉磨设备和粉磨工艺以最大限度的利用机械能，也就是用陶瓷研磨体代替传统钢质研磨体，减轻磨机装载量；二是在水泥粉磨过程中加入水泥助磨剂来提高粉磨效率。其中第二种措施是当前水泥生产领域的研究重点。在欧美，日本等发达国家，助磨剂的使用已经相当普遍，而我国还处于刚刚起步的阶段，助磨剂不仅能够提高水泥的早期强度，并且能缩短水泥的凝结时间。但是随着陶瓷研磨体的推广，磨机结构的改造，磨机内物料流速的改变，原来的水泥助磨剂已经不能适应新型研磨体对磨机带来的一系列变化。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种陶瓷研磨体专用水泥助磨剂及其制备方法，该助磨剂能够提高水泥的早期强度，还能适应磨内物料流速的改变。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种陶瓷研磨体专用水泥助磨剂，包括以下重量份数的原料：

优选地，所述乙醇胺为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-苄基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺、二甲基乙醇胺或N-(2-氰乙基)二乙醇胺。

优选地，所述多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇或季戊四醇。

优选地，所述淀粉为羧甲基淀粉、辛烯基琥珀酸酯化淀粉或醋酸淀粉。

优选地，所述硅油为甲基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油或甲基乙烯基硅油。

优选地，所述长钾石的粒径为400～600nm，所述碳酸钙的粒径为20～400nm，所述二氧化硅的粒径为80～150nm。

本发明还提供了上述一种如权利要求1所述的陶瓷研磨体专用水泥助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

称取聚丙烯酰胺、乙醇胺、多元醇、长钾石、氧化铝、碳酸钙、淀粉、二氧化硅、聚乙烯纤维、硅油、十二烷基磺酸钠加入到水中，并在40～50℃下搅拌50～70min，降至室温即得陶瓷研磨体专用水泥助磨剂。

本发明提供的一种陶瓷研磨体专用水泥助磨剂及其制备方法，该助磨剂中包括以下重量份数的原料：12～20份聚丙烯酰胺、0～4份乙醇胺、0～6份多元醇、7～11份长钾石、5～7份氧化铝、4～6份碳酸钙、12～16份淀粉、10～15份二氧化硅、5～7份聚乙烯纤维、10～15份硅油、6～9份十二烷基磺酸钠和100～200份水。本发明各组分的协同作用达到粉磨过程的效能最优化和对水泥颗粒的改性结合在一起，使其达到在提高水泥产量、节省电耗的同时提高水泥的质量和性能。另外，本发明提供的陶瓷研磨体专用水泥助磨剂能够增加水泥早期强度的作用，并且该组合配方不含任何有害成分。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。

本发明提供了一种陶瓷研磨体专用水泥助磨剂，包括以下重量份数的原料：

上述技术方案中，各组分的协同作用达到粉磨过程的效能最优化和对水泥颗粒的改性结合在一起，使其达到在提高水泥产量、节省电耗的同时提高水泥的质量和性能。另外，本发明提供的陶瓷研磨体专用水泥助磨剂能够增加水泥早期强度的作用，并且该组合配方不含任何有害成分。

聚丙烯酰胺能够减少用水量，使得水泥具有低的需水量的同时流动性高。在本发明中，聚丙烯酰胺的重量份数为12～20份；在本发明的实施例中，聚丙烯酰胺的重量份数为14～18份；在其他实施例中，聚丙烯酰胺的重量份数为15～17份。

乙醇胺能够使得水泥具有高的早期强度和高的抗渗性能。在本发明的实施例中，乙醇胺为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-苄基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺、二甲基乙醇胺或N-(2-氰乙基)二乙醇胺。

在本发明中，乙醇胺的重量份数为0～4份；在本发明的实施例中，乙醇胺的重量份数为1～3份。

多元醇能够提高助磨剂的耐蚀性。在本发明的实施例中，多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇或季戊四醇。

在本发明中，多元醇的重量份数为0～6份；在本发明的实施例中，多元醇的重量份数为2～4份。

长钾石能够降低水泥的收缩。在本发明中，长钾石的重量份数为7～11份；在本发明的实施例中，长钾石的重量份数为8～10份；在其他实施例中，长钾石的重量份数为8.5～9.5份。

氧化铝能够提高水泥的抗压强度。在本发明中，氧化铝的重量份数为5～7份；在本发明的实施例中，氧化铝的重量份数为5.5～6.5份；在其他实施例中，氧化铝的重量份数为5.8～6.2份。

碳酸钙能够防止水泥粉体团聚。在本发明中，碳酸钙的重量份数为4～6份；在本发明的实施例中，碳酸钙的重量份数为4.3～5.7份；在其他实施例中，碳酸钙的重量份数为4.7～5.2份。

淀粉在助磨剂中起到保水的作用。在本发明的实施例中，淀粉为羧甲基淀粉、辛烯基琥珀酸酯化淀粉或醋酸淀粉。

在本发明中，淀粉的重量份数为12～16份；在本发明的实施例中，淀粉的重量份数为13～15份；在其他实施例中，淀粉的重量份数为13.5～14.5份。

二氧化硅提高助磨剂的研磨效果，增加粒径(30μm以下)颗粒数量。在本发明中，二氧化硅的重量份数为10～15份；在本发明的实施例中，二氧化硅的重量份数为11～14份；在其他实施例中，二氧化硅的重量份数为12～13份。

聚乙烯纤维能够增加水泥的韧性和抗折强度，从而避免水泥易开裂，缩短水泥寿命。在本发明中，聚乙烯纤维的重量份数为5～7份；在本发明的实施例中，聚乙烯纤维的重量份数为5.4～6.6份；在其他实施例中，聚乙烯纤维的重量份数为5.7～6.2份。

硅油能够增加水泥的抗蚀性和抗霉性。在本发明的实施例中，硅油为甲基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油或甲基乙烯基硅油。

在本发明中，硅油的重量份数为10～15份；在本发明的实施例中，硅油的重量份数为11～14份；在其他实施例中，硅油的重量份数为12～13份。

十二烷基磺酸钠能够改善水泥的流动性。在本发明中，十二烷基磺酸钠的重量份数为6～9份；在本发明的实施例中，十二烷基磺酸钠的重量份数为6.5～8.5份；在其他实施例中，十二烷基磺酸钠的重量份数为7～8份。

在本发明的实施例中，长钾石的粒径为400～600nm，碳酸钙的粒径为20～400nm，二氧化硅的粒径为80～150nm。

在本发明中，水的重量份数为100～200份；在本发明的实施例中，水的重量份数为120～180份；在其他实施例中，水的重量份数为140～160份。

本发明还提供了一种陶瓷研磨体专用水泥助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

称取聚丙烯酰胺、乙醇胺、多元醇、长钾石、氧化铝、碳酸钙、淀粉、二氧化硅、聚乙烯纤维、硅油、十二烷基磺酸钠加入到水中，并在40～50℃下搅拌50～70min，降至室温即得陶瓷研磨体专用水泥助磨剂。

其中，聚丙烯酰胺、乙醇胺、多元醇、长钾石、氧化铝、碳酸钙、淀粉、二氧化硅、聚乙烯纤维、硅油、十二烷基磺酸钠和水均同上所述，在此不再赘述。

上述技术方案中，工艺简单，成本低廉，所得的助磨剂粉磨效果好，且能够显著提高水泥的强度。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的陶瓷研磨体专用水泥助磨剂及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂中包括以下重量份数的原料：

18份聚丙烯酰胺、8.5份长钾石、5.8份氧化铝、4.3份碳酸钙、13.5份醋酸淀粉、12份二氧化硅、5.7份聚乙烯纤维、11份甲基三氟丙基硅油、7份十二烷基磺酸钠、200份水。

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按上述重量份数称取聚丙烯酰胺、长钾石、氧化铝、碳酸钙、醋酸淀粉、二氧化硅、聚乙烯纤维、甲基三氟丙基硅油、十二烷基磺酸钠加入到水中，并在40℃下搅拌60min，降至室温即得陶瓷研磨体专用水泥助磨剂。

实施例2

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂中包括以下重量份数的原料：

17份聚丙烯酰胺、9.5份长钾石、6.2份氧化铝、4.7份碳酸钙、13份辛烯基琥珀酸酯化淀粉、13份二氧化硅、5.4份聚乙烯纤维、12份甲基乙烯基硅油、9份十二烷基磺酸钠、180份水。

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按上述重量份数称取聚丙烯酰胺、长钾石、氧化铝、碳酸钙、辛烯基琥珀酸酯化淀粉、二氧化硅、聚乙烯纤维、甲基乙烯基硅油、十二烷基磺酸钠加入到水中，并在50℃下搅拌70min，降至室温即得陶瓷研磨体专用水泥助磨剂。

实施例3

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂中包括以下重量份数的原料：

12份聚丙烯酰胺、4份叔丁基二乙醇胺、6份乙二醇、8份长钾石、5.5份氧化铝、5.7份碳酸钙、14.5份醋酸淀粉、10份二氧化硅、6.6份聚乙烯纤维、15份甲基乙烯基硅油、8.5份十二烷基磺酸钠、160份水。

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按上述重量份数称取聚丙烯酰胺、叔丁基二乙醇胺、乙二醇、长钾石、氧化铝、碳酸钙、醋酸淀粉、二氧化硅、聚乙烯纤维、甲基乙烯基硅油、十二烷基磺酸钠加入到水中，并在45℃下搅拌60min，降至室温即得陶瓷研磨体专用水泥助磨剂。

实施例4

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂中包括以下重量份数的原料：

14份聚丙烯酰胺、1份N-苄基二乙醇胺、5份季戊四醇、10份长钾石、6.5份氧化铝、5.2份碳酸钙、12份辛烯基琥珀酸酯化淀粉、15份二氧化硅、7份聚乙烯纤维、13份甲基乙氧基硅油、8份十二烷基磺酸钠、150份水。

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按上述重量份数称取聚丙烯酰胺、N-苄基二乙醇胺、季戊四醇、长钾石、氧化铝、碳酸钙、辛烯基琥珀酸酯化淀粉、二氧化硅、聚乙烯纤维、甲基乙氧基硅油、十二烷基磺酸钠加入到水中，并在50℃下搅拌60min，降至室温即得陶瓷研磨体专用水泥助磨剂。

实施例5

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂中包括以下重量份数的原料：

20份聚丙烯酰胺、3份N-丙基二乙醇胺、4份丙二醇、7份长钾石、5份氧化铝、4份碳酸钙、16份羧甲基淀粉、11份二氧化硅、6.2份聚乙烯纤维、10份甲基三氟丙基硅油、6.5份十二烷基磺酸钠、100份水。

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按上述重量份数称取聚丙烯酰胺、N-丙基二乙醇胺、多元醇、长钾石、氧化铝、碳酸钙、羧甲基淀粉、二氧化硅、聚乙烯纤维、甲基三氟丙基硅油、十二烷基磺酸钠加入到水中，并在40℃下搅拌50min，降至室温即得陶瓷研磨体专用水泥助磨剂。

实施例6

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂中包括以下重量份数的原料：

15份聚丙烯酰胺、2份多元醇、11份长钾石、7份氧化铝、6份碳酸钙、15份醋酸淀粉、14份二氧化硅、5份聚乙烯纤维、14份甲基硅油、6份十二烷基磺酸钠、140份水。

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按上述重量份数称取聚丙烯酰胺、N-甲基二乙醇胺、丙二醇、长钾石、氧化铝、碳酸钙、醋酸淀粉、二氧化硅、聚乙烯纤维、甲基硅油、十二烷基磺酸钠加入到水中，并在45℃下搅拌50min，降至室温即得陶瓷研磨体专用水泥助磨剂。

实施例7

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂中包括以下重量份数的原料：

16份聚丙烯酰胺、3份三乙醇胺、3份一缩二乙二醇、9份长钾石、6份氧化铝、5份碳酸钙、14份羧甲基淀粉、12.5份二氧化硅、6份聚乙烯纤维、12.5份甲基乙氧基硅油、7.5份十二烷基磺酸钠、120份水。

陶瓷研磨体专用水泥助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按上述重量份数称取聚丙烯酰胺、三乙醇胺、一缩二乙二醇、长钾石、氧化铝、碳酸钙、羧甲基淀粉、二氧化硅、聚乙烯纤维、甲基乙氧基硅油、十二烷基磺酸钠加入到水中，并在45℃下搅拌60min，降至室温即得陶瓷研磨体专用水泥助磨剂。

将实施例1～7制得的陶瓷研磨体专用水泥助磨剂掺入南方水泥有限公司生产的水泥，检测水泥工况和物理性能，结果见表1、表2。

表1实施例1～7的强度和凝结时间的实验结果

表2水泥的物理性能结果

以上对本发明提供的一种陶瓷研磨体专用水泥助磨剂及其制备方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种陶瓷研磨体专用水泥助磨剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：

2.如权利要求1所述的陶瓷研磨体专用水泥助磨剂，其特征在于，所述乙醇胺为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-苄基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺、二甲基乙醇胺或N-(2-氰乙基)二乙醇胺。

3.如权利要求1所述的陶瓷研磨体专用水泥助磨剂，其特征在于，所述多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇或季戊四醇。

4.如权利要求1所述的陶瓷研磨体专用水泥助磨剂，其特征在于，所述淀粉为羧甲基淀粉、辛烯基琥珀酸酯化淀粉或醋酸淀粉。

5.如权利要求1所述的陶瓷研磨体专用水泥助磨剂，其特征在于，所述硅油为甲基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油或甲基乙烯基硅油。

6.如权利要求1所述的陶瓷研磨体专用水泥助磨剂，其特征在于，所述长钾石的粒径为400～600nm，所述碳酸钙的粒径为20～400nm，所述二氧化硅的粒径为80～150nm。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的陶瓷研磨体专用水泥助磨剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

称取聚丙烯酰胺、乙醇胺、多元醇、长钾石、氧化铝、碳酸钙、淀粉、二氧化硅、聚乙烯纤维、硅油、十二烷基磺酸钠加入到水中，并在40～50℃下搅拌50～70min，降至室温即得陶瓷研磨体专用水泥助磨剂。