CN104446111A - 水泥助磨剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水泥的外加剂技术领域,特别涉及一种水泥助磨剂,由以下重量百分比的原料制成:醇胺类化合物20~30%,丙二醇5~10%,焦磷酸钠2~7%,保水材料5~10%,造纸黑液10~15%,糖类1~5%,聚四氟乙烯0.5~2%,黄原胶0.1~0.7%,水余量。本发明优化了水泥助磨剂的性能,掺入本发明的助磨剂,水泥台时产量提高,能耗降低,水泥的强度提高,助磨剂性能稳定,适应性强,能够适应不同等级的水泥。
Description
技术领域
本发明涉及水泥外加剂技术领域,特别涉及一种水泥助磨剂。
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。为降低能耗,提高粉磨效率,人们通常采取以下两个方面的措施:一,改善粉磨设备和粉磨工艺以最大限度的利用机械能;二,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,而我们还处于刚刚起步的阶段。我国现助磨剂在使用过程中仍存在很多问题,如氯盐给水泥和混凝土的耐久性带来很大的安全隐患;助磨剂质量不稳定,掺量大,从而导致水泥质量波动等。
因此研究开发一种高性能,稳定性好,能耗少的助磨剂,从根本上解决传统助磨剂存在的弊端,是本领域的迫切需求和研究热点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种水泥助磨剂,该助磨剂高效,性能稳定,能降低粉磨能耗,提高水泥强度。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
水泥助磨剂,由以下重量百分比的原料制成:
优选地,上述的保水材料为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素中的一种。
优选地,水泥助磨剂,由以下重量百分比的原料制成:
优选地,上述所述的醇胺类化合物为三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇单乙醇胺、二异丙基乙醇胺中的一种。
为使造纸黑液的作用效果发挥最大作用,本发明的造纸黑液波美度为30~40°Bé。
本发明的糖类为糖钙或蔗糖。
为保证助磨剂的稳定性和效果,所述的聚四氟乙烯的粒径为1~5μm。
本发明的配方原料中,醇胺类化合物作为助磨剂的主体表面活性剂,起到很好的助磨作用,具有很强的分散性和提高水泥强度能力;丙二醇端基是一个脂肪烃基,有独立的疏水基团在其外,使其具有优异的流动性能,并具有较好的分散性,有利于水泥粉体的流动,用助磨性较好的丙二醇替代部分醇胺类化合物,能够使水泥的性能更好,还能降低成本;焦磷酸钠具有良好的分散性,能够提高粉磨效率,提高台时产量,降低电耗,还能促进各原料组分发挥协同作用,提高水泥助磨剂与水泥的适应性;保水材料可在混凝土中有效保水,且随着水化进行缓慢释放部分水分,为水泥的水化提供水源,提高水泥流动性,有一定缓凝作用;造纸黑液富含甲酸钙,在水泥粉磨过程中能提高磨内物料的流动速度,可做早强剂使用,造纸黑液还含有丰富的木质素,起到很好的助磨作用;糖类在助磨剂中,具有防结晶作用;聚四氟乙烯具有润滑作用,减小粉磨阻力,提高耐磨性,其为不溶于水醇的颗粒,硬度较高,可填充水泥的孔隙,能够提高矿粉的强度;黄原胶与糖类等干粉搅拌均匀,缓慢加入水中制成溶液,在溶液中具有很强的乳化稳定作用,促进助磨剂的稳定性。
本发明的水泥助磨剂的制备方法为:将黄原胶与糖类搅拌均匀,然后将水加热至45~55℃,将黄原胶与糖类混合物边缓慢加入水中边搅拌,再依次加入聚四氟乙烯、焦磷酸钠、保水材料、醇胺类化合物、丙二醇、造纸黑液,保持水温,继续搅拌30~60min,降温至常温,即得到水泥助磨剂。
本发明的有益效果在于:
1、将造纸黑液作为高污染物,综合回收再利用,大大降低了产品的生产成本,而且有利于保护环境。
2、增加聚四氟乙烯和黄原胶,可增强水泥的强度,提高助磨剂的助磨性,还能提高助磨剂的稳定性。
3、本发明各组分相互协同,提高助磨剂的适应性,以适用于不同等级的水泥,增大使用范围。
4、本发明的助磨效果大大提高,也提高了台时产量,降低能耗,且掺量低,为0.02~0.06%/吨水泥。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
按重量百分比称取以下原料:三乙醇胺20%,丙二醇10%,焦磷酸钠2%,甲基纤维素10%,波美度为30°Bé的造纸黑液10%,蔗糖1%,粒径为1μm的聚四氟乙烯0.5%,黄原胶0.7%,水45.8%;
将黄原胶与蔗糖搅拌均匀,然后将水加热至45℃,将黄原胶与蔗糖混合物边缓慢加入水中边搅拌,再依次加入聚四氟乙烯、焦磷酸钠、甲基纤维素、三乙醇胺、丙二醇、造纸黑液,保持水温,继续搅拌60min,降温至常温,即得到水泥助磨剂。
实施例2
按重量百分比称取以下原料:二乙醇单乙醇胺23%,丙二醇9%,焦磷酸钠3%,羟乙基甲基纤维素8%,波美度为33°Bé的造纸黑液11%,糖钙2%,粒径为2μm的聚四氟乙烯0.9%,黄原胶0.5%,水42.6%;
将黄原胶与糖钙搅拌均匀,然后将水加热至50℃,将黄原胶与糖钙混合物边缓慢加入水中边搅拌,再依次加入聚四氟乙烯、焦磷酸钠、羟乙基甲基纤维素、二乙醇单乙醇胺、丙二醇、造纸黑液,保持水温,继续搅拌55min,降温至常温,即得到水泥助磨剂。
实施例3
按重量百分比称取以下原料:三异丙醇胺25%,丙二醇8%,焦磷酸钠5%,羟丙基甲基纤维素7%,波美度为35°Bé的造纸黑液12%,蔗糖3%,粒径为3μm的聚四氟乙烯1.2%,黄原胶0.4%,水38.4%;
将黄原胶与蔗糖搅拌均匀,然后将水加热至50℃,将黄原胶与蔗糖混合物边缓慢加入水中边搅拌,再依次加入聚四氟乙烯、焦磷酸钠、羟丙基甲基纤维素、三异丙醇胺、丙二醇、造纸黑液,保持水温,继续搅拌45min,降温至常温,即得到水泥助磨剂。
实施例4
按重量百分比称取以下原料:二异丙基乙醇胺28%,丙二醇6%,焦磷酸钠6%,甲基纤维素6%,波美度为38°Bé的造纸黑液13%,糖钙4%,粒径为4μm的聚四氟乙烯1.6%,黄原胶0.3%,水35.1%;
将黄原胶与糖钙搅拌均匀,然后将水加热至55℃,将黄原胶与糖钙混合物边缓慢加入水中边搅拌,再依次加入聚四氟乙烯、焦磷酸钠、甲基纤维素、二异丙基乙醇胺、丙二醇、造纸黑液,保持水温,继续搅拌30min,降温至常温,即得到水泥助磨剂。
实施例5
按重量百分比称取以下原料:三乙醇胺30%,丙二醇5%,焦磷酸钠7%,羟乙基甲基纤维素5%,波美度为40°Bé的造纸黑液15%,蔗糖5%,粒径为5μm的聚四氟乙烯2%,黄原胶0.1%,水30.9%;
将黄原胶与蔗糖搅拌均匀,然后将水加热至50℃,将黄原胶与蔗糖混合物边缓慢加入水中边搅拌,再依次加入聚四氟乙烯、焦磷酸钠、羟乙基甲基纤维素、三乙醇胺、丙二醇、造纸黑液,保持水温,继续搅拌35in,降温至常温,即得到水泥助磨剂。
助磨效果对比试验
采用本发明实施例1~5制备得的助磨剂及市售助磨剂(型号:GA-100)掺入水泥原料粉磨过程中,对各助磨剂进行测试,测试结果见表1:
表1水泥助磨测试结果
注:上述水泥粉磨用的全部是管磨机。
Claims (6)
1.水泥助磨剂,其特征在于,由以下重量百分比的原料制成:
所述的保水材料为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素中的一种。
2.根据权利要求1所述的水泥助磨剂,其特征在于,由以下重量百分比的原料制成:
3.根据权利要求1或2所述的水泥助磨剂,其特征在于:所述的醇胺类化合物为三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇单乙醇胺、二异丙基乙醇胺中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的水泥助磨剂,其特征在于:所述的造纸黑液波美度为30~40°Bé。
5.根据权利要求1或2所述的水泥助磨剂,其特征在于:所述的糖类为糖钙或蔗糖。
6.根据权利要求1或2所述的水泥助磨剂,其特征在于:所述的聚四氟乙烯的粒径为1~5μm。
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