CN109020300A - 一种水泥助磨剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种水泥助磨剂及其制备方法；由下列重量比的组分混合制成：硅灰6～9份；十二烷基苯24～36份；造纸废液35～45份；聚合多元醇20～25份；木质素磺酸纳13～16份；有机硅消泡剂1～3份；废糖渣10～20份；聚合糖胺32～45份；本发明减少了对石化原料的依赖，降低水泥助磨剂生产成本，有利于推广应用；应用后能显著提高粉磨效率，提产幅度达10‑20％，水泥生产企业可以达到节能降耗的目的；可以增加水泥流动性，减少结块现象，降低输送成本，减少浪费，可以提高水泥强度，三天强度提高2‑3Mpa，28天强度提高3‑5Mpa。

Description

一种水泥助磨剂及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种水泥助磨剂及其制备方法。

背景技术

水泥生产过程简称“两磨一烧”，即生料粉磨、大窑煅烧和水泥粉磨，其中水泥粉磨是水泥生产过程中能耗最高的工艺环节，占到整个生产过程电耗的60％-70％。水泥粉磨过程中，近95％的能量作为热量耗散而消失了，当水泥细度细化到一定的程度时由于微细颗粒的团聚现象造成水泥选粉效率下降，导致粉磨状况恶化，粉磨效率急剧下降。为了改善粉磨状况，一种方法就是在粉磨过程中添加水泥助磨剂，在磨机中掺入助磨剂，便能明显改善粉磨进程，提高水泥磨机的台时产量。因此，水泥助磨剂的应用对我国节能减排具有重大的现实意义。水泥助磨剂的应用与水泥工业其他的“节能减排”途径相比较，几乎不需要增加任何的固定资产投资，直接掺入后，经济效益相当可观。

现有的水泥助磨剂主要原材料三乙醇胺三异丙醇胺及二乙醇单异丙醇胺，但它们缺陷也是众所周知。例如：

1、三乙醇胺只能提高早期强度，对后期强度基本没有作用，如果加多甚至会引起强度倒缩。

2、三异丙醇胺只能提高后期强度，对早期强度基本没有贡献，并且掺量需要控制，否则会导致大量引气，因而导致混凝土强度下降，密实性降低，表面凹凸粗糙。

3、三乙醇胺和三异丙醇胺的使用量，其实很难把握，很多企业为了提高强度，一味加大用量，结果效果适得其反。还有一些情况是：水泥厂自身用量合适，但由于混凝土搅拌站也常常使用含有三乙醇胺和三异丙醇胺的外加剂，结果与水泥产生叠加掺加，导致用量过度，强度丧失。

4、二乙醇单异丙醇胺综合价格高，但一般情况下，早期强度比三乙醇胺略低一些。确定无疑的是，可以大幅度提高后期强度，一般比三异丙醇胺还要高，很多助磨剂企业介于其价格高，都少量掺加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥助磨剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种水泥助磨剂，由下列重量比的组分混合制成：

硅灰6～9份；十二烷基苯24～36份；造纸废液35～45份；聚合多元醇20～25份；木质素磺酸纳13～16份；有机硅消泡剂1～3份；废糖渣10～20份；聚合糖胺32～45份。

作为本发明优选的一种实施方式，水泥助磨剂，由下列重量比的组分混合制成：

硅灰7份；十二烷基苯26份；造纸废液38份；聚合多元醇22份；木质素磺酸纳13份；有机硅消泡剂3份；废糖渣14份；聚合糖胺39份。

在本发明中，水泥助磨剂制备方法，包括如下步骤：

1)将造纸废液沉淀去泥；

2)将沉淀去泥后的造纸废液进入厌氧发酵器内进行发酵处理；对发酵处理后的液体进行过滤处理，得到固体的木质素盐和滤液A；

3)将硅灰加入到十二烷基苯中，搅拌使其充分溶解得到B溶液待用；

4)将聚合多元醇溶于水形成C溶液；

5)采用混合釜加入木质素盐、滤液A、B溶液、C溶液，搅拌均匀后，依次加入计量的木质素磺酸纳、有机硅消泡剂、废糖渣、聚合糖胺搅拌至全部混合溶解，静置过夜，检验合格后出料包装即得水泥助磨剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明水泥助磨剂既可以提高早期强度，也可以提高后期强度。

2、本发明水泥助磨剂在使用的中，没有副作用，可使水泥强度更强。

3、本发明水泥助磨剂在助磨效果上，提产能力高于三乙醇胺、三异丙醇胺，及二乙醇单异丙醇胺。

本发明减少了对石化原料的依赖，降低水泥助磨剂生产成本，有利于推广应用；应用后能显著提高粉磨效率，提产幅度达10-20％，水泥生产企业可以达到节能降耗的目的；可以增加水泥流动性，减少结块现象，降低输送成本，减少浪费，可以提高水泥强度，三天强度提高2-3Mpa，28天强度提高3-5Mpa。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

水泥助磨剂，由下列重量比的组分混合制成：

硅灰9份；十二烷基苯29份；造纸废液41份；聚合多元醇23份；木质素磺酸纳14份；有机硅消泡剂1份；废糖渣16份；聚合糖胺41份。

实施例2：

水泥助磨剂，由下列重量比的组分混合制成：

硅灰6份；十二烷基苯25份；造纸废液38份；聚合多元醇20份；木质素磺酸纳15份；有机硅消泡剂2份；废糖渣17份；聚合糖胺43份。

实施例3：

水泥助磨剂，由下列重量比的组分混合制成：

硅灰8份；十二烷基苯32份；造纸废液42份；聚合多元醇23份；木质素磺酸纳15份；有机硅消泡剂3份；废糖渣18份；聚合糖胺36份。

实施例4：

水泥助磨剂，由下列重量比的组分混合制成：

硅灰7份；十二烷基苯26份；造纸废液38份；聚合多元醇22份；木质素磺酸纳13份；有机硅消泡剂3份；废糖渣14份；聚合糖胺39份。

本发明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4中所述的水泥助磨剂制备方法为，包括如下步骤：

1)将造纸废液沉淀去泥；

2)将沉淀去泥后的造纸废液进入厌氧发酵器内进行发酵处理；对发酵处理后的液体进行过滤处理，得到固体的木质素盐和滤液A；

3)将硅灰加入到十二烷基苯中，搅拌使其充分溶解得到B溶液待用；

4)将聚合多元醇溶于水形成C溶液；

5)采用混合釜加入木质素盐、滤液A、B溶液、C溶液，搅拌均匀后，依次加入计量的木质素磺酸纳、有机硅消泡剂、废糖渣、聚合糖胺搅拌至全部混合溶解，静置过夜，检验合格后出料包装即得水泥助磨剂。

本发明所制备的水泥助磨剂，经检测无刺激性气味、含量合格、PH值合格，完全符合GB/T26748-2011的要求。

在台时产量不变的情况下可使生产水泥的熟料降低5-7％，混合材增加5-7％而且不影响水泥原来的质量。除去用助磨剂成本后使每吨水泥的生产成本降低8-12元，提产型和增强型助磨剂的用量均为生产水泥的0.02-0.03％。

以下是各成份的化学性能：

一、硅灰

硅灰能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中，掺入适量的硅灰，可起到如下作用：

1、显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。

2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。

3、显著延长砼的使用寿命。特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至数倍。

4、大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰，提高单次喷层厚度。

5、是高强砼的必要成份，已有C150砼的工程应用。

6、具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本；提高耐久性。

7、有效防止发生砼碱骨料反应。

8、提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al₂O₃并存时，更易生成莫来石相，使其高温强度，抗热振性增强。

9、具有极强的火山灰效应，拌合混凝土时，可以与水泥水化产物Ca(OH)₂发生二次水化反应，形成胶凝产物，填充水泥石结构，改善浆体的微观结构，提高硬化体的力学性能和耐久性。

二、十二烷基苯

根据公知技术得知，硅灰可溶于十二烷基苯。

三、聚合多元醇

聚合多元醇作为水泥助磨剂的新型原料，可以降低助磨剂生产成本10％以上。水泥助磨剂生产企业可用此原料生产液体助磨剂，完全替代原配方中醇类组分，增强效果好于醇类；1.5倍替代部分(20～30％)TEA，在活性混合材上效果基本与TEA相同。替代后，水泥助磨剂产品的成本更低、性能更优、适应性更强。

四、木质素磺酸纳

木质素磺酸纳是一种天然高分子聚合物，阴离子型表面活性剂。具有很强的分散能力，适于将固体分散在水介质中。由于分子量和官能团的不同而具有不同程度的分散性，能吸附在各种固体质点的表面上，可进行金属离子交换作用，也因为其组织结构上存在各种活性基，因而能产生缩合作用或与其他化合物发生氢键作用。在工业上，木质素磺酸纳广泛地用作分散剂和润湿剂。

五、有机硅消泡剂

有机硅消泡剂是一种白色粘稠的乳液。作为有机硅消泡剂，其应用领域也十分广泛，越来越受到各行各业的重视。在化工、造纸、涂料、食品、纺织、制药等工业部门有机硅消泡剂是生产过程中不可缺少的一种助剂，它不仅能够除去生产过程工艺介质液面上的泡沫，从而改善过滤、洗涤、萃取、蒸馏、蒸发、脱水、干燥等工艺过程的分离、气化、排液等效果，确保各类物料盛装、处理容器的容量。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (3)

1.一种水泥助磨剂，其特征在于，由下列重量比的组分混合制成：

硅灰6～9份

十二烷基苯24～36份

造纸废液35～45份

聚合多元醇20～25份

木质素磺酸纳13～16份

有机硅消泡剂1～3份

废糖渣10～20份

聚合糖胺32～45份。

2.根据权利要求1所述的水泥助磨剂，其特征在于，由下列重量比的组分混合制成：

硅灰7份

十二烷基苯26份

造纸废液38份

聚合多元醇22份

木质素磺酸纳13份

有机硅消泡剂3份

废糖渣14份

聚合糖胺39份。

3.一种如权利要求1至2所述的水泥助磨剂制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)将造纸废液沉淀去泥；

2)将沉淀去泥后的造纸废液进入厌氧发酵器内进行发酵处理；对发酵处理后的液体进行过滤处理，得到固体的木质素盐和滤液A；

3)将硅灰加入到十二烷基苯中，搅拌使其充分溶解得到B溶液待用；

4)将聚合多元醇溶于水形成C溶液；

5)采用混合釜加入木质素盐、滤液A、B溶液、C溶液，搅拌均匀后，依次加入计量的木质素磺酸纳、有机硅消泡剂、废糖渣、聚合糖胺搅拌至全部混合溶解，静置过夜，检验合格后出料包装即得水泥助磨剂。