一种水泥助磨剂制造技术

本发明专利技术公开了一种水泥助磨剂，这种水泥助磨剂包括以下重量百分比的原料制成：三乙醇胺5％‑15％、三异丙醇胺10％‑15％、多元醇20％‑30％、表面活性剂5％‑10％、减水剂2％‑7％、改性木质素磺酸镁3％‑10％、氧化锆球1％‑5％，本发明专利技术水泥助磨剂中明显改善水泥产品的细度和比表面积，改善助磨效果，提高能量利用率，从而减低成本，使用本发明专利技术水泥助磨剂制成的水泥，强度明显提高。

【技术实现步骤摘要】
一种水泥助磨剂
本专利技术涉及水泥外加剂
，特别涉及一种水泥助磨剂。
技术介绍
水泥粉磨是水泥生产工艺中最重要的一个环节，而粉磨工艺中的电耗约占水泥生产总能耗的60％-70％，其中水泥成品的粉磨电耗占总电耗30％-40％。水泥的粉磨工艺工程是水泥物料颗粒由大变小的过程，也是电能转化为机械能进而转化为水泥粉体表面能的能量转化过程，而能量转化效率决定了能量的利用率，提高粉磨工艺过程中能量的转化效率就能提高能量的利用率从而降低成本。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，水泥强度不够高等。因此研究开发一种高性能，稳定性好，能提高能量利用率、提高水泥强度的水泥助磨剂显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高性能，稳定性好，能提高能量利用率、提高水泥强度的水泥助磨剂。本专利技术通过以下技术方案来实现：一种水泥助磨剂包括以下重量百分比的原料制成：三乙醇胺5％-15％、三异丙醇胺10％-15％、多元醇20％-30％、表面活性剂5％-10％、减水剂2％-7％、改性木质素磺酸镁3％-10％、工业废液15％-25％、氧化锆球1％-5％、水余量，所述氧化锆球粒径为0.05mm。优选地，所述的水泥助磨剂包括以下重量百分比的原料制成：三乙醇胺10％-13％、三异丙醇胺10％-13％、多元醇25％-30％、表面活性剂7％-10％、减水剂4％-7％、改性木质素磺酸镁5％-9％、工业废液15％-25％、氧化锆球2％-4％、水余量。优选地，所述的水泥助磨剂包括以下重量百分比的原料制成：：三乙醇胺10％、三异丙醇胺10％、多元醇30％、表面活性剂8％、减水剂5％、改性木质素磺酸镁8％、工业废液18％、氧化锆球3％、水余量。优选地，所述的多元醇为乙二醇、丙三醇、季戊四醇中任意一种或多种的混合物。优选地，所述的表面活性剂为月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠和单月桂基磷酸酯中任意一种或多种的混合物。优选地，所述的减水剂为2-萘磺酸纳、氨基磺酸纳、木质素磺酸钙和聚羧酸减水剂中的一种。优选地，所述的改性木质素磺酸酸钠的制备方法，包括如下步骤：按摩尔比1:0.8称取木质素磺酸镁和丙烯酸，加入去离子水，加40％质量浓度的过氧化氢溶液，在100℃下反应4小时，得到改性木质素磺酸镁；所述的木质素磺酸镁和去离子水的质量比为3:4；所述的木质素磺酸镁和过氧化氢溶液的质量比为38:1。优选地，所述的工业废水为印染废水或废酸。所述的水泥助磨剂在使用过程中，按水泥粉末原料重量的0.05％-0.08％添加所述的水泥助磨剂，对水泥进行水泥粉磨。本专利技术还提供一种水泥助磨剂的制备方法，包括以下步骤：(1)在反应釜中加入水；(2)一边搅拌向反应釜中加入氧化锆球、三乙醇胺、三异丙醇胺搅拌30分钟，再加入多元醇搅拌60-90分钟，得到混合物；(3)向步骤(2)得到的混合物中加入表面活性剂、减水剂、改性木质素磺酸镁和工业废液15％-25％，搅拌15分钟，得到水泥助磨剂。改性木质素磺酸镁：木质素磺酸盐是利用造纸废液经磺化、喷雾干燥等工序得到副产品之一，木质素磺酸镁价格低廉，具有一定的表面活性及减水效果。通过化学改性，利用木质素磺酸镁中苯酚基，将其与丙烯酸进行共缩聚反应，增强木质素磺酸镁的表面活性及减水效果。在水泥粉磨过程中，改性木质素磺酸镁破坏晶体结构，并且可以吸收静电电荷，防止分散的颗粒结团。减水剂：减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。氧化锆球：在常温下具有高的强度和高韧性、耐磨性好、耐高温耐腐蚀、刚度高、不导磁、电绝缘。氧化锆球在600℃时，强度、硬度几乎不变其密度为6.00g/cm3,热膨胀率接近金属热膨胀率，可与金属接合使用。适用于轴承，密封件等。在本专利技术水泥助磨剂中，氧化锆球可以克服水泥中块状物料颗粒内聚力，破坏晶体结构，从而降低晶体结晶程度、增加缺陷及表面能，引起晶格错位、表面能增加；表现为颗粒细度降低、比表面积增加、表观密度提高，具粉体特性。本专利技术有益效果：(1)本专利技术水泥助磨剂中添加了粒径氧化锆球，在水泥粉磨初期，氧化锆球克服水泥中块状物料颗粒内聚力，降低晶体结晶程度、增加缺陷及表面能，减小细度和增大比表面积，改善助磨效果；本专利技术水泥助磨剂还添加了改性木质素磺酸镁，改性木质素磺酸镁不仅具有破坏晶体结构，还具有吸收静电电荷的功能，防止分散的颗粒结团。本专利技术水泥助磨剂45um细度筛选为8.6％-9.85％，比表面积为345m2/kg-357m2/kg，高于现有的水泥助磨剂；本专利技术水泥助磨剂当掺入量为0.05％时，提高效率为24.3％-28.7％，28d水泥强度增强率为8.73-12.18，均明显高于市售水泥助磨剂。可见改性木质素磺酸镁和氧化锆球协同增效，达到明显改善水泥产品的细度和比表面积，改善助磨效果，提高能量利用率的效果，从而减低成本，并且提高机械强度。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述。本专利技术实施例1-4和对比例1-2水泥助磨剂配方见表1：表1上述实施例和对比例的水泥助磨剂的制备方法如下：(1)在反应釜中加入水；(2)一边搅拌向反应釜中加入氧化锆球、三乙醇胺、三异丙醇胺搅拌30分钟，再加入多元醇搅拌90分钟，得到混合物；(3)向步骤(2)得到的混合物中加入表面活性剂、减水剂、改性木质素磺酸镁和工业废液15％-25％，搅拌15分钟，得到水泥助磨剂。所述的改性木质素磺酸镁的制备方法包括如下步骤：按摩尔比1:0.8称取木质素磺酸镁和丙烯酸，加入去离子水，加40％质量浓度的过氧化氢溶液，在100℃下反应4小时，得到改性木质素磺酸镁；所述的木质素磺酸镁和去离子水的质量比为3:4；所述的木质素磺酸镁和过氧化氢溶液的质量比为38:1。助磨效果对比试验采用本专利技术实施例1-4和对比例1-2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2：表2由表2可见，当掺入量为0.05％时，实施例1-4与空白对照对比的提高效率及增强率明显高于对比例1-2和市售助磨剂与空白对照对比的提高效率及增强率，可见本专利技术水泥助磨剂具有显著的提高粉磨效率和增强水泥强度的效果，由对比例1-2与实施例1对比例可见，当配方中不含改性木质素磺酸镁或不含氧化锆球时，粉磨效率和水泥强度远不如添加了木质素磺酸镁及氧化锆球时的水泥助磨剂，由此可见，改性木质素磺酸镁和减水剂协同增效；当掺入量为0.08％时实施例1的提高效率为25.12％，增强率为9.19％；当掺入量为0.04％时实施例1的提高效率为11.62％，增强率为4.36％；掺入量为0.09％时实施例1的提高效率为11.58％，增强率为4.13％，掺入量为0.05％时实施例1的提高效率为28.74％，增强率为12.12％，由此可见，本专利技术水泥助磨剂最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥助磨剂，其特征在于，所述的水泥助磨剂包括以下重量百分比的原料制成：三乙醇胺5％‑15％、三异丙醇胺10％‑15％、多元醇20％‑30％、表面活性剂5％‑10％、减水剂2％‑7％、改性木质素磺酸镁3％‑10％、工业废液15％‑25％、氧化锆球1％‑5％，水余量，所述氧化锆球粒径为0.05mm。

【技术特征摘要】
1.一种水泥助磨剂，其特征在于，所述的水泥助磨剂包括以下重量百分比的原料制成：三乙醇胺5％-15％、三异丙醇胺10％-15％、多元醇20％-30％、表面活性剂5％-10％、减水剂2％-7％、改性木质素磺酸镁3％-10％、工业废液15％-25％、氧化锆球1％-5％，水余量，所述氧化锆球粒径为0.05mm。2.根据权利要求1所述的水泥助磨剂，其特征在于，所述的水泥助磨剂包括以下重量百分比的原料制成：三乙醇胺10％-13％、三异丙醇胺10％-13％、多元醇25％-30％、表面活性剂7％-10％、减水剂4％-7％、改性木质素磺酸镁5％-9％、工业废液15％-25％、氧化锆球2％-4％、水余量。3.根据权利要求1所述的水泥助磨剂，其特征在于，所述的水泥助磨剂包括以下重量百分比的原料制成：三乙醇胺10％、三异丙醇胺10％、多元醇30％、表面活性剂8％、减水剂5％、改性木质素磺酸镁8％、工业废液18％、氧化锆球3％、水余量。4.根据权利要求1-3任一项所述的水泥助磨剂，其特征在于，所述的多元醇为乙二醇、丙三醇、季戊四醇中任意一种或多种的混合物。5.根据权利要求1-3任一项所述的水泥助磨剂，其特征在于，所述的表面活性剂为月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠和单月桂基磷酸酯中...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭智勇，刘明，张建，李雪元，徐世浪，
申请(专利权)人：江西万年青工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36