CN104529223A - 一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂及其制备方法，采用磷石膏40－60份，沸石膏10－30份，元明粉10－15份，废石屑5－8份，硅酸钠5－8份，消石灰3－5份，二乙醇单异丙醇胺1－3份，分散剂1-3份。该发明原料来源广泛，减少环境污染，无废酸废水废渣排放，实现节能减排，具有良好的应用前景并且该发明助磨性能良好，成本较低，能大幅度提高水泥产量和水泥早期强。
Description
技术领域
本发明属于水泥领域，具体涉及水泥助磨剂及其制备方法。
背景技术
水泥是人类生活和社会生产中不可缺少的一种建筑材料，使用广、用量多，素有“建筑工业的粮食”之称，目前国内外尚无一种材料可以替代它的地位。据统计资料表明，世界建筑业消耗资源、能源占总资源、能源消耗量的40%。由于废气、粉尘、废水和噪声的影响，使得水泥工业还是环境污染的大户。与此同时，规模日益扩大的工业化生产伴随着的工业副产品不断产生与积累，存在存储处理和破坏生态环境等问题。我国每年排放出大量的粉煤灰、矿渣、磷渣、钢渣等各类固态工业废弃物（工业废渣），但是其综合利用率不足一半。
为了缓解能源危机，减少环境污染，实现节能减排，目前，人们有意向将工业废渣应用于水泥中，既解决了工业废渣的后处理问题，又保证了水泥原料的来源。然而，由于工业废渣的大量掺入，会影响水泥的强度，而且掺入了大量工业废渣后的水泥凝结时间会延长，由于这两方面的影响，制约了工业废渣在水泥中的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂。该发明的配方简单，无需复杂的化学反应，同时原料来源广泛，减少环境污染，实现节能减排。
为解决上述技术问题，本发明采用这样一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂，它由下列质量百分比组分制成：
磷石膏 40-60份；
沸石膏 10-30份；
废石屑 5-8份；
十水合硫酸钠 10-15份；
硅酸钠 5-8份；
氢氧化钙 3-5份；
二乙醇单异丙醇胺 1-3份；
分散剂 1-3份。
其中，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧琥珀酸钠或聚天冬氨酸钠的其中一种。
其中，磷石膏、沸石膏和废石屑均来自工业废渣。
其中，所述制备方法为：（1）将磷石膏、沸石膏和废石屑磨成细粉状，（2）将分散剂、十水合硫酸钠和硅酸钠加入乙醇—水溶液中，并完全溶解，（3）将细粉状的磷石膏、沸石膏和废石屑加入到分散剂溶液中，并且充分搅拌均匀，（4）将混合液烘干，并且碾磨成混合细粉，（5）将混合细粉加入到干粉搅拌机中，加入氢氧化钙和二乙醇单异丙醇胺，形成细粉状水泥助磨剂。
进一步地，方法中乙醇—水溶液的配比为0-90%。
进一步地，方法中烘干温度为100-150℃。
进一步地，方法中碾磨粒径不大于200微米。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）该发明原料以工业废渣为主，来源充足且价格低廉，无污染、无废酸废水废渣排放，从而本发明提供的水泥助磨剂具有良好的应用前景。
（2）该发明原料主要选自磷石膏、沸石膏、废石屑，能够大大提供了工业废渣的利用率，为节能减排的工作添砖加瓦。
（3）该发明助磨性能良好，成本较低，能大幅度提高水泥产量和水泥早期强。
（4）该发明制得的水泥助磨剂的颗粒分布均匀，分散效果良好，助磨效果极佳。
（5）效率提升、产量提高、工艺简单。该发明减少了化学反应的繁琐步骤，生产效率得到大幅度的提高，于此同时产量也得到了提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述：
实施例1
一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂，由下列质量百分比组分制成：
磷石膏 60份；
沸石膏 10份；
废石屑 5份；
十水合硫酸钠 10份；
硅酸钠 5份；
氢氧化钙 5份；
二乙醇单异丙醇胺 2份；
聚乙烯吡咯烷酮 3份。
其中，所述制备方法为：（1）将60份磷石膏、10份沸石膏和5份废石屑磨成细粉状，（2）将3份聚乙烯吡咯烷酮、10份十水合硫酸钠和5份硅酸钠加入90%乙醇的水溶液中，并完全溶解，（3）将细粉状的磷石膏、沸石膏和废石屑加入到分散剂溶液中，并且充分搅拌均匀，（4）将混合液在150℃下烘干，并且碾磨成200微米的混合细粉，（5）将混合细粉加入到干粉搅拌机中，加入5份氢氧化钙和2份二乙醇单异丙醇胺，形成细粉状水泥助磨剂。
该发明的细度（200微米标准过滤筛过滤）降低了10%，比表面积提高了11kg/cm3，使用后水泥凝固时间缩短了5%，水泥强度增加了7%。
实施例2
一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂，由下列质量百分比组分制成：
磷石膏 40份；
沸石膏 30份；
废石屑 5份；
十水合硫酸钠 10份；
硅酸钠 5份；
氢氧化钙 5份；
二乙醇单异丙醇胺 2份；
聚环氧琥珀酸钠 3份。
其中，所述制备方法为：（1）将40份磷石膏、30份沸石膏和5份废石屑磨成细粉状，（2）将3份聚环氧琥珀酸钠、10份十水合硫酸钠和5份硅酸钠加入水溶液中，并完全溶解，（3）将细粉状的磷石膏、沸石膏和废石屑加入到分散剂溶液中，并且充分搅拌均匀，（4）将混合液在100℃下烘干，并且碾磨成160微米的混合细粉，（5）将混合细粉加入到干粉搅拌机中，加入5份氢氧化钙和2份二乙醇单异丙醇胺，形成细粉状水泥助磨剂。
该发明的细度（200微米标准过滤筛过滤）降低了8%，比表面积提高了7kg/cm3，使用后水泥凝固时间缩短了6%，水泥强度增加了8%。
实施例3
一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂，它由下列质量百分比组分制成：
磷石膏 40份；
沸石膏 18份；
废石屑 8份；
十水合硫酸钠 15份；
硅酸钠 8份；
氢氧化钙 5份；
二乙醇单异丙醇胺 3份；
聚天冬氨酸钠 3份。
其中，所述制备方法为：（1）将40份磷石膏、18份沸石膏和8份废石屑磨成细粉状，（2）将3份聚天冬氨酸钠、15份十水合硫酸钠和8份硅酸钠加入45%乙醇的水溶液中，并完全溶解，（3）将细粉状的磷石膏、沸石膏和废石屑加入到分散剂溶液中，并且充分搅拌均匀，（4）将混合液在130℃下烘干，并且碾磨成160微米的混合细粉，（5）将混合细粉加入到干粉搅拌机中，加入5份氢氧化钙和3份二乙醇单异丙醇胺，形成细粉状水泥助磨剂。
该发明的细度（200微米标准过滤筛过滤）降低了10%，比表面积提高了14kg/cm3，使用后水泥凝固时间缩短了11%，水泥强度增加了10%。
实施例4
一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂，它由下列质量百分比组分制成：
磷石膏 50份；
沸石膏 20份；
废石屑 7份；
十水合硫酸钠 13份；
硅酸钠 5份；
氢氧化钙 3份；
二乙醇单异丙醇胺 1份；
聚乙烯吡咯烷酮 1份。
其中，所述制备方法为：（1）将50份磷石膏、20份沸石膏和7份废石屑磨成细粉状，（2）将1份聚乙烯吡咯烷酮、13份十水合硫酸钠和5份硅酸钠加入25%乙醇的水溶液中，并完全溶解，（3）将细粉状的磷石膏、沸石膏和废石屑加入到分散剂溶液中，并且充分搅拌均匀，（4）将混合液在120℃下烘干，并且碾磨成100微米的混合细粉，（5）将混合细粉加入到干粉搅拌机中，加入3份氢氧化钙和1份二乙醇单异丙醇胺，形成细粉状水泥助磨剂。
该发明的细度（200微米标准过滤筛过滤）降低了5%，比表面积提高了6kg/cm3，使用后水泥凝固时间缩短了4%，水泥强度增加了10%。
以上所述仅为本发明的一些实施例，并不限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂，它由下列质量百分比组分制成：
磷石膏 40-60份；
沸石膏 10-30份；
废石屑 5-8份；
十水合硫酸钠 10-15份；
硅酸钠 5-8份；
氢氧化钙 3-5份；
二乙醇单异丙醇胺 1-3份；
分散剂 1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂，其特征在于：所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧琥珀酸钠或聚天冬氨酸钠的其中一种。
3.根据权利要求1所述的一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂，其特征在于：所述该水泥助磨剂的制备方法为，（1）将磷石膏、沸石膏和废石屑磨成细粉状，（2）将分散剂、十水合硫酸钠和硅酸钠加入乙醇—水溶液中，并完全溶解，（3）将细粉状的磷石膏、沸石膏和废石屑加入到分散剂溶液中，并且充分搅拌均匀，（4）将混合液烘干，并且碾磨成混合细粉，（5）将混合细粉加入到干粉搅拌机中，加入氢氧化钙和二乙醇单异丙醇胺，形成细粉状水泥助磨剂。
4. 根据权利要求3所述的一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂，其特征在于：所述乙醇—水溶液的配比为0-90%。
5. 根据权利要求3所述的一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂，其特征在于：所述烘干温度为100-150℃。
6. 根据权利要求3所述的一种以工业废渣为原料的水泥助磨剂，其特征在于：所述碾磨粒径不大于200微米。
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