一种高石灰石掺量复合硅酸盐水泥用助磨剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高石灰石掺量复合硅酸盐水泥用助磨剂及其制备方法，组分和质量配比为：醇胺2—5％，多元醇3—8％,糖蜜10—20％，硫代硫酸钠5—10％，六偏磷酸钠1—4％，阴离子表面活性剂10—15％，氨基三甲叉磷酸钠8—15％，乙二胺四甲叉磷酸钠5—12％，余量为水。本发明专利技术助磨剂产品在水泥中的掺加量为0.15-0.35％，应用于高石灰石掺量复合硅酸盐水泥，可有效提高水泥品质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水泥生产加工
，涉及一种水泥生产的外加助磨剂，尤其涉及 。 技术背景 随着我国建设步伐的不断加快，水泥产量已连续多年位居世界首位。然而，在水泥 生产过程中需消耗大量能源和排放大量废物，这也是制约我国水泥行业发展的关键问题。 针对这一问题，在不增加固定资产投资和不增加运行费用的情况下，在水泥生产过程中使 用混合材和水泥助磨剂，是一种节能、降耗、改善水泥性能的有效调控手段。 目前水泥企业所用的混合材，以粉煤灰和矿渣为主。然而，由于近几十年来国内外 水利、交通和建筑等领域等的迅速发展和炼铁工艺的不断提高，水泥企业逐渐面临粉煤灰 紧缺和矿渣产量越来越少的问题。因此，如何找到一种容易获取、优质价廉且能与粉煤灰和 矿渣相当甚至更好地促进水泥基材料性能的混合材掺料，是水泥企业亟需解决的问题。 石灰石作为水泥混合材已有较长的历史，但长期以来，石灰石一直被认为是惰性 混合材。近年来国内外大量研究表明，石灰石因为其形态以及微集料效应能够加速水泥的 水化，提高水泥的早期强度，同时可以改善水泥的和易性、保水性和抗渗性等物理性能。利 用石灰石作为水泥生产的混合材，与粉煤灰、矿渣、火山灰相比，因其资源充足、价格低廉、 运输方便、不用干燥等优点，显示出巨大的经济效益和社会效益。因此，在保证水泥品质的 基础上，开发高石灰石掺量复合硅酸盐水泥专用助磨剂，对我国水泥工业的低碳可持续发 展具有重大的现实意义。 目前，已有关于高掺量石灰石作水泥混合材，降低生产成本的研究。如 CN102180616A曾公开"一种大掺量石灰石复合水泥专用助磨剂及其制备方法"，该专利选用 醇胺、丙烯酸类、糖类、甲酸钙、碱性盐、稳定剂、乙酸等中的若干组分进行复合而成产品，该 产品掺量在0.08-0.1%的情况下，可由6-8%的石灰石等量代替熟料，同时保持水泥强度 和磨机台时产量不变。
技术实现思路
本专利技术针对我国水泥行业发展所面临的高能耗、高污染的问题及大掺量石灰石水 泥专用助磨剂研究现状，提出了一种高石灰石掺量复合硅酸盐水泥专用助磨剂及其制备方 法，主要原料为醇胺、多元醇、糖蜜、硫代硫酸钠、阴离子表面活性剂、氨基三甲叉磷酸钠和 乙二胺四甲叉磷酸钠。将本专利技术产品应用于高石灰石掺量复合硅酸盐水泥，可有效提高水 泥品质。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供的技术方案是： 一种高石灰石掺量复合硅酸盐水泥用助磨剂，组分和质量配比为:醇胺2-5%，多元醇 3-8%，糖蜜10-20%，硫代硫酸钠5-10%，六偏磷酸钠1 一4%，阴离子表面活性剂10- 15%，氨基三甲叉磷酸钠8-15%，乙二胺四甲叉磷酸钠5-12%，余量为水。 所述的高石灰石掺量复合硅酸盐水泥专用助磨剂，优选的在于，所述醇胺类为聚 合醇胺、二乙丙单乙醇胺、三异丙醇胺的一种或二种以上。 所述的高石灰石掺量复合硅酸盐水泥专用助磨剂，优选的在于，所述阴离子表面 活性剂为十二烷基苯磺酸钠、α-烯烃磺酸钠、十二烷基硫酸钠的一种或二种以上。 所述的高石灰石掺量复合硅酸盐水泥专用助磨剂，优选的在于，所述多元醇类为 甘油、山梨醇、二乙二醇、二丙二醇的一种或二种以上。 所述的高石灰石掺量复合硅酸盐水泥专用助磨剂的制备方法，按照上述质量配 比，依次将氨基三甲叉磷酸钠、乙二胺四甲叉磷酸钠加入40_45°C的水中，搅拌均匀;然后调 节水温50_55°C，再加入糖蜜、硫代硫酸钠、六偏磷酸钠、阴离子表面活性剂，搅拌均匀;最后 加入醇胺，多元醇，搅拌均匀，得深棕色液体状助磨剂产品。 所述的高石灰石掺量复合硅酸盐水泥专用助磨剂的应用，所述的助磨剂在水泥中 的掺加量(质量比）为0.15-0.35%。 本专利技术助磨剂的作用机理:根据紧密堆积原理和水泥水化机理，水泥颗粒级配是 影响水泥性能的一重要因素，即水泥中熟料的颗粒级配应满足最佳性能的级配要求，而小 于3μπι的颗粒则为混合材，这些小于3μπι的细粉状混合材填充于水泥熟料颗粒之间的空隙， 降低水泥标准稠度用水量，提高其密实度，优化水泥性能。石灰石具有易磨性好的特点，本 专利技术产品有利于提高石灰石分散性能，充分发挥石灰石在水泥中的活性增强作用，从而提 高水泥中石灰石掺量。 本专利技术助磨剂各组分的作用:本专利技术中阴离子表面活性剂起到提高水泥易磨性的 作用，有利于促进粉磨效率的提高;醇胺类组分起到提高水泥后期强度的作用;糖蜜是一种 工业废料，起到提高水泥早期强度的作用;六偏磷酸钠和硫代硫酸钠是一种活性激发剂，有 利于激发混合材活性;氨基三甲叉磷酸钠是一种螯合性能良好的表面活性剂，可与Ca 2+形成 大分子网状络合物，防止石灰石细粒包糊在熟料细粒表面，避免出现过粉磨；乙二胺四甲叉 磷酸钠是一种含氮有机多元磷酸盐，对氨基三甲叉磷酸钠的分散助磨起到辅助作用。本发 明助磨剂经过各成分的复合作用，达到既能保证水泥强度，又能提高石灰石掺量的作用效 果。 本专利技术产品对高石灰石掺量复合硅酸盐水泥具有良好的助磨效果，该助磨剂在水 泥中的掺加量可控制在〇 . 4%以内，应用性能稳定，并且在水泥助磨和水泥物理性能改善提 高方面都有显著效果。经试验验证，掺加0.15-0.35%本专利技术产品的复合硅酸盐水泥相对空 白水泥，PC32.5水泥的80μπι筛余降低14.7 %，比表面积增大16.9%，3d抗压强度增大3.5_ 5.5MPa，28d抗压强度增大4.4-6.5MPa; PC42.5水泥的80μπι筛余降低13.5 %，比表面积增大 15.3%，3d抗压强度增大3.2-5.3MPa，28d抗压强度增大4.3-6. OMPa。掺加本专利技术产品的高 石灰石掺量复合硅酸盐水泥的标准稠度用水量、凝结时间均符合GB175-2007规定。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步的详细、清楚、完整的说明，以 说明本专利技术完全符合专利法要求的新颖性、创造性和实用性。应当注意，实施例描述的只是 本专利技术的一部分实施方式，不能用于限制本专利技术的保护范围。[0当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高石灰石掺量复合硅酸盐水泥用助磨剂，其特征在于，组分和质量配比为：醇胺2—5％，多元醇3—8％,糖蜜10—20％，硫代硫酸钠5—10％，六偏磷酸钠1—4％，阴离子表面活性剂10—15％，氨基三甲叉磷酸钠8—15％，乙二胺四甲叉磷酸钠5—12％，余量为水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陶绪泉，王怀生，崔慧，马文文，陈汪洋，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：发明
国别省市：山东;37