一种水泥缓凝剂及其制备方法和水泥组合物技术

本发明专利技术涉及水泥缓凝剂生产技术领域，具体而言，涉及一种水泥缓凝剂及其制备方法和水泥组合物。本发明专利技术中的水泥缓凝剂，以重量份计，包括：脱硫石膏2‑3份、副产元明粉0.7‑1.3份、副产甲酸钙0.15‑0.25份和具有助磨作用的工业固体废物1.5‑2.5份；且所述水泥缓凝剂的含水率不超过8％。通过副产元明粉、副产甲酸钙和具有助磨作用的工业固体废物的配合以降低脱硫石膏的含水率，添加到水泥中具有优异的缓凝效果，配合其他组分提高水泥组合物制备混凝土的抗折强度和抗压强度。

A cement retarder and its preparation method and cement composition

【技术实现步骤摘要】
一种水泥缓凝剂及其制备方法和水泥组合物
本专利技术涉及水泥缓凝剂生产
，具体而言，涉及一种水泥缓凝剂及其制备方法和水泥组合物。
技术介绍
脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD(Fluegasdesulfurization，烟气脱硫)石膏，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙CaSO4·2H2O，含量≥93％。脱硫石膏是FGD过程的副产品，FGD过程是一项采用石灰-石灰石回收燃煤或油的烟气中的二氧化硫的技术。该技术是把石灰-石灰石磨碎制成浆液，使经过除尘后的含SO2的烟气通过浆液洗涤器而除去SO2。石灰浆液与SO2反应生成硫酸钙及亚硫酸钙，亚硫酸钙经氧化转化成硫酸钙，得到工业副产石膏，称为脱硫石膏，国内广泛用于建材等行业，其加工利用的意义非常重大。它不仅有力地促进了国家环保循环经济的进一步发展，还大大降低了矿石膏的开采量，保护了资源。研究表明，脱硫石膏中含有一定量的碳酸钙，掺入脱硫石膏，水泥凝结时间正常，对水泥力学性能和安定性有积极作用，可以代替天然石膏用于水泥生产。这样不仅仅可以变废为宝，减少环境的污染，还可以给企业带来更大的经济效益。脱硫石膏的成本价远远低于天然石膏，减少石膏破碎系统的消耗等。发达国家如日本、德国、美国、英国等对脱硫石膏的利用率较高，其中日本和德国技术最为成熟。美国的合成石膏(脱硫石膏)的出售量位居世界前列，其脱硫石膏主要应用于建筑行业，如墙板、水泥渣砖材料和混凝土水泥浆等，但由于美国有丰富便宜的天然石膏资源，该国脱硫石膏应用增长比较缓慢。德国脱硫石膏产量达到5-6Mt/a，品质稳定，平均利用率达到97.5％以上，主要用于生产建筑制品和水泥缓凝剂，以及自流平地板和石膏灰。德国几乎所有需要石膏的企业都在使用脱硫石膏，主要的石膏制品公司也已将厂址迁至电厂附近，以便于利用大量的脱硫石膏。日本脱硫石膏利用率高，主要是生产石膏板和水泥添加剂，此外还用于生产石膏矿渣板、黏结剂、建筑熟石膏和作为路基、平整土地所需砂土的烟灰材料等。日本重视使用脱硫石膏板作为建筑材料，从而逐渐代替木材。其中，将脱硫石膏作为水泥缓凝剂为脱硫石膏利用方式之一，但是由于脱硫石膏水份含量大，对水泥粉磨企业来说，大大超出了对入磨物料水份的要求，随着环保要求越来越高，传统的靠晾晒去除水份已无可能，所以大多水泥厂家不得不放弃脱硫石膏应用。现有技术中脱硫石膏制备缓凝剂存在很多的缺点，一是成本较高，高于一般缓凝剂；二是掺入水泥中的增强效果低于天然石膏和氟石膏等，并且缓凝效果较差，所以并未得到推广。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术涉及一种水泥缓凝剂，以重量份计，包括：脱硫石膏2-3份、副产元明粉0.7-1.3份、副产甲酸钙0.15-0.25份和具有助磨作用的工业固体废物1.5-2.5份；且所述水泥缓凝剂的含水率不超过8％。本专利技术的水泥缓凝剂以解决现有技术存在的脱硫石膏含水率较高限制其应用，并且制备得到的缓凝剂成本较高，对水泥缓凝效果较差的问题。通过将副产元明粉、副产甲酸钙及具有助磨作用的工业固体废物与脱硫石膏进行混合，可以有效地调整脱硫石膏中的水分，加入水泥中可以增加水泥的强度，增强助磨作用。根据本专利技术的一个方面，本专利技术涉及一种所述的水泥缓凝剂的制备方法，包括以下步骤：将脱硫石膏、副产元明粉、副产甲酸钙和具有助磨作用的工业固体废物混合搅拌，得到水泥缓凝剂。该方法操作简单，得到的水泥缓凝剂具有较好的缓凝效果，并且节约成本，市场前景广阔。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还涉及一种水泥组合物，包含如上所述的水泥缓凝剂。本专利技术的水泥组合物凝结时间延长，可较长时间保持塑性，方便浇注，进而提高施工效率，并且制备的水泥混凝土具有较好的抗折强度和抗压强度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术中的水泥缓凝剂，通过脱硫石膏、副产元明粉、副产甲酸钙和具有助磨作用的工业固体废物在特定配比下混合，可降低脱硫石膏的含水率，更有利于成球。成球率较高，并且具有较高的强度，有利于运输及储存，对水泥具有较好的缓凝效果，提高水泥助磨作用和强度。(2)本专利技术中的水泥缓凝剂的制备方法通过将副产元明粉、副产甲酸钙及具有助磨作用的工业固体废物与脱硫石膏进行混合，通过特定特定的搅拌时间，可以有效地调整脱硫石膏中的水分，通过特定的压密机及压球机，可以增加成球的强度。该方法操作简单，比一般的单独处理脱硫石膏更受欢迎，更节约成本，市场前景广阔。(3)本专利技术中的水泥组合物包括如上所述的水泥缓凝剂。通过添加本专利技术中的制备得到的水泥缓凝剂可更好的延长水泥凝结时间，使水泥较长时间保持塑性，方便浇注，提高施工效率。并且在各组分的协调配合作用下，该水泥组合物制得的水泥混凝具有优异的抗压强度及抗折强度。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。一种水泥缓凝剂，以重量份计，包括：脱硫石膏2-3份、副产元明粉0.7-1.3份、副产甲酸钙0.15-0.25份和具有助磨作用的工业固体废物1.5-2.5份；且所述水泥缓凝剂的含水率不超过8％。脱硫石膏含有较多的水分，一般含水率为15％-25％，具有一定的粘聚性，生产中易发生堵塞，结块，物料和计量困难。本专利技术将副产元明粉、副产甲酸钙和具有助磨作用的工业固体废物与脱硫石膏在特定配比下混合，以降低脱硫石膏的含水率，获得具有较好缓凝效果的水泥缓凝剂，并增强水泥的强度。本专利技术采用副产元明粉、副产甲酸钙和具有助磨作用的工业固体废物具有生产成本低廉的优势。并且副产元明粉和副产甲酸钙具有早强激发作用，可进一步提高水泥的强度。在一些实施方案中，以重量份计，所述脱硫石膏为2-3份，还可以选择2.1份、2.2份、2.3份、2.4份、2.5份、2.6份、2.7份、2.8份或2.9份。在一些实施方案中，以重量份计，所述副产元明粉为0.7-1.3份，还可以选择0.8份、0.9份、1份、1.1份或1.2份。在一些实施方案中，以重量份计，所述副产甲酸钙为0.15-0.25份，还可以选择0.16份、0.17份、0.18份、0.19份、0.2份、0.21份、0.22份、0.23份或0.24份。在一些实施方案中，以重量份计，所述具有助磨作用的工业固体废物为1.5-2.5份，还可以选择1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份、2.1份、2.2份、2.3份或2.4份。优选地，所述水泥缓凝剂，以重量份计，包括：脱硫石膏2.2-2.8份、副产元明粉0.9-1.2份、副产甲酸钙0.17-0.22份和具有助磨作用的工业固体废物1.5-2份。通过进一步优选脱硫石膏、副产元明粉、副产甲酸钙和具有助磨作用的工业固体废物的配比，可以更好的调控水泥缓凝剂的含水率，获得强度更高和对水泥缓凝效果更好的缓凝剂。优选地，所述具有助磨作用的工业固体废物包括粉煤灰。本专利技术中具有助磨作用的工业固体废物可以为电厂堆积如山的湿粉煤灰，也可以引进对水泥有增加助磨作用的其他工业固废原料，与脱硫石膏混合成球，能够实现脱硫石膏的大规模使用，解决电厂废渣对环境污染问题。优选地，所述水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥缓凝剂，其特征在于，以重量份计，包括：脱硫石膏2‑3份、副产元明粉0.7‑1.3份、副产甲酸钙0.15‑0.25份和具有助磨作用的工业固体废物1.5‑2.5份；且所述水泥缓凝剂的含水率不超过8％。

【技术特征摘要】
1.一种水泥缓凝剂，其特征在于，以重量份计，包括：脱硫石膏2-3份、副产元明粉0.7-1.3份、副产甲酸钙0.15-0.25份和具有助磨作用的工业固体废物1.5-2.5份；且所述水泥缓凝剂的含水率不超过8％。2.根据权利要求1所述的水泥缓凝剂，其特征在于，所述具有助磨作用的工业固体废物包括粉煤灰。3.根据权利要求1或2所述的水泥缓凝剂，其特征在于，所述水泥缓凝剂为颗粒状，粒径为10-30mm；优选地，所述水泥缓凝剂的成球率在90％以上。4.如权利要求1-3任一项所述的水泥缓凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将脱硫石膏、副产元明粉、副产甲酸钙和具有助磨作用的工业固体废物混合搅拌，得到水泥缓凝剂。5.根据权利要求4所述的水泥缓凝剂的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为18-30min。6.根据权利要求4所述的水泥缓凝剂的制备方法，其特征在于，所述副产元明粉的含水率不超过0.2％；优选地，所述副产甲酸钙的含水率不超过0.2％；优选地，所述具有助磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦霆，张青青，
申请(专利权)人：山东永正水泥有限公司，山东永正产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37