一种水泥助磨剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种水泥助磨剂的制备方法。本发明专利技术从甘草渣中提取木质素磺酸盐类，由于木质素磺酸盐类结构中存在多种官能团，所以木质素具有多种化学性质，发生化学反应，为后续反应奠定基础，利用丙烯酰胺接枝共聚木质素磺酸盐，使其分子量增加，具有较发达的网孔结构，增加其网捕作用，且向木质素磺酸盐中引入了具有较强吸附作用的⎯CONH2基团，提高其在水泥表面的吸附能力，且有助于助磨剂分子、粉煤灰、矿渣渗透到水泥熟料的孔隙中，产生楔子作用，以提高其助磨性能，同时粉煤灰、矿渣的掺入，矿渣粗孔被粉煤灰微玻璃珠填充，充分发挥了微集料级配效应，二者优势互补，提高了水泥浆或混凝土密实度，有利于提高水泥强度。 1

Preparation of a cement grinding aid

The invention relates to the technical field of building materials, in particular to a preparation method of cement grinding aids. Lignosulfonate is extracted from licorice residue, because there are many functional groups in the structure of lignosulfonate, so lignin has a variety of chemical properties, chemical reaction, a foundation for subsequent reaction, and acrylamide graft copolymerization of lignosulfonate, so that the molecular weight of the lignosulfonate is increased, and it is more developed. The mesh structure can increase its net capture, and introduce a strong adsorptive CONH2 group into the lignosulfonate to improve its adsorption capacity on the cement surface, and help the grinding agent molecules, fly ash and slag infiltrate into the pores of cement clinker and produce wedges to improve their grinding performance. When the fly ash and slag are added, the slag coarse hole is filled with the fly ash micro glass bead, and the gradation effect of the micro aggregate is fully played. The advantages of the two are complementary, and the cement paste or concrete density is improved, and the cement strength is improved. One

【技术实现步骤摘要】
一种水泥助磨剂的制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种水泥助磨剂的制备方法。
技术介绍
我国水泥产量很大，已成为水泥第一生产大国。水泥生产能耗高，其粉磨过程占总电耗的三分之二，能量利用率低。因此，提高粉磨效率是水泥生产节能降耗的关键。水泥粉磨过程中，当水泥颗粒接受外界机械能时，除颗粒尺寸微细化和比表面积增大外，还产生了颗粒表面层无定形化、晶格缺陷、晶格畸变、表面自由能增大等一系列变化，使颗粒处于一种亚稳的高能状态，从而使物料活性提高。因此，粉磨工序易产生饱磨、粘球、挂壁、凝聚等现象而影响效率。因此，目前的制造厂家通常会在粉磨过程中加入少量的化学添加剂—助磨剂,能显著提高粉磨效率,降低能耗。水泥助磨剂是由一种或几种表面活性物质构成,其是具有较强表面活性和分散性的助剂，在粉磨过程中添加水泥助磨剂，则助磨剂吸附在物料颗粒表面上，使断裂面上的价键力得到饱和，降低了物料表面自由能，颗粒之间的附聚力得到屏蔽，能大幅度降低粉磨过程中形成的静电吸附包球现象，并可以降低粉磨过程中形成的超细颗粒的再次聚结趋势，防止了凝聚、粘球、挂壁现象的发生，减少了摩擦，提高了物料分散性和流动性从而提高粉磨效率。采用液体助磨剂一般可以提高磨机效率10~30%。液体助磨剂用量少，使用方便，目前已被多数水泥生产企业采用。常见水泥助磨剂有液体和粉体两种，粉体水泥助磨剂的组分常有：元明粉、工业盐、粉煤灰、三乙醇胺、粉体助磨剂母液等；液体水泥助磨剂的组分常有：液体助磨剂母液、三乙醇胺、聚合多元醇、聚合醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇、脂肪酸钠、氯化钙、氯化钠、醋酸钠、硫酸铝、甲酸钙、木钙、木钠等，按其化学结构可以分为三种：聚合有机盐助磨剂、聚合无机盐助磨剂和复合化合物助磨剂。目前使用的水泥助磨剂产品大都属于有机物表面活性物质，由于单组分助磨剂价格较高，使用效果也不十分理想，近年来，复合化合物助磨剂应用较为广泛。现在，许多厂家生产的水泥助磨剂大多是用多种化工原料复配而成，不但成本高，而且助磨效果不稳定，粉磨出来的水泥细度和比表面积亟须改善，水泥增强效果不理想，特别是对水泥各龄期的强度存在影响。从上可看出，这些配方中醇胺的用量都比较大，约占30%以上。三乙醇胺、三异丙醇胺是石化原料，价格受石油影响大，目前价格一直居高不下，导致助磨剂成本上升，影响其推广应用，此外，目前的液体类水泥助磨剂还存在分层沉降等不足，致使产品性能波动大，而影响了助磨增强性能的有效发挥的缺陷。总结来说，现如今所使用的水泥助磨剂整体存在着以下的问题：目前使用的水泥助磨剂产品大都是用多种化工原料复配而成，存在着分层沉降的缺陷，助磨效果不稳定，粉磨出来的水泥细度和比表面积较差，水泥增强效果不理想，特别是对水泥各龄期的强度存在影响。因此，我们有必要重新的制备一种新型的水泥助磨剂，以此来解决现如今的市场上的水泥助磨剂所存在的缺陷，以此来适应于社会与有关行业的需求，这是一件十分有必要的事情。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前水泥助磨剂可以有效降低静电吸附现象，然而其与水泥的相容性不佳，导致水泥增强效果不理想的问题，提供一种水泥助磨剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种水泥助磨剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：（1）将甘草渣在温度50~60℃下干燥5~6h，过40~60目筛，得过筛物，将过筛物、甲苯-乙醇溶液放置索氏提取器中进行抽提，时间为6~8h，得剩余物，将剩余物在温度30~40℃烘干，得烘干物，将烘干物、氢氧化钠溶液进行混合加热，进行真空抽滤，得滤液，将滤液在真空度13.3Pa下进行减压浓缩，得浓缩液，将浓缩液、乙醇溶液进行混合，静置1~2h，过滤，得滤液a，将滤液进行浓缩，回收乙醇，再加入滤液质量10~20%的稀硫酸，搅拌，并调节pH值至2~3，在温度65~70℃保温25~30min，静置10~12h，取上层清液，再离心分离，得沉淀物，将沉淀物用水洗涤2~3次，再在温度60~70℃下干燥，得干燥物；（2）将干燥物、水放入容器中，并搅拌使其充分溶解，在温度60~70℃恒温水浴中，加入干燥物质量1~2%的铁粉，并进行搅拌3~5min，加入丙烯酰胺，并搅拌3~4h，得反应物，将反应物、丙酮进行混合，静置1~2h，过滤，得滤渣，将滤渣用丙酮洗涤2~3次，再在温度50~60℃下真空干燥，得干燥物a；（3）将干燥物a、水放入容器中进行混合，并进行搅拌升温，将丙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、引发剂进行混合，滴加到容器中，在温度60~75℃反应5~6h，再进行减压蒸馏，得蒸馏物，将蒸馏物、粉煤灰、矿渣进行混合，得混合物；（4）将混合物经过截留分子量为5000和50000的超滤膜，在压力为0.3~0.5MPa进行提纯，得滤渣，将滤渣用水洗涤后，进行旋转蒸发浓缩，再在50~60℃下进行真空干燥，得干燥物b，将干燥物b进行研磨，得研磨物，即得水泥助磨剂。所述步骤（1）中过筛物、甲苯-乙醇溶液的质量比1：3~4，烘干物、氢氧化钠溶液的质量比1：5~6，浓缩液、乙醇溶液的质量比1：3~4。所述步骤（1）中真空抽滤的参数温度40~50℃，真空度0.03~0.05MPa。所述步骤（2）中按重量份数计，取10~15份水、7~8份干燥物、5~6份丙烯酰胺、0.1~0.2份铁粉，反应物、丙酮的质量比1：3~4。所述步骤（3）中按重量份数计，取10~15份水、20~30份干燥物a、7~8份丙烯醇、5~6份脂肪醇聚氧乙烯醚、1~2份矿渣、1~2份粉煤灰、0.3~0.5份引发剂。所述步骤（3）中减压蒸馏的参数真空度13.3Pa，温度55~65℃。所述步骤（3）中引发剂是过硫酸铵、过硫酸钾其中的任意一种。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术从甘草渣中提取的木质素磺酸盐类，实现废物的资源利用，由于木质素磺酸盐类结构中存在多种官能团，所以木质素具有多种化学性质，能发生多种化学反应，从而为后续反应奠定基础，再利用丙烯酰胺接枝共聚木质素磺酸盐，使其分子量大大增加，具有较发达的网孔结构，在一定程度上增加了其网捕作用，且向木质素磺酸盐中引入了具有较强吸附作用的□CONH2基团，有利于提高其在水泥表面的吸附能力，且有助于助磨剂分子、粉煤灰、矿渣渗透到水泥熟料的孔隙中，产生楔子作用，以提高其助磨性能，同时粉煤灰、矿渣的掺入，矿渣粗孔被粉煤灰微玻璃珠填充，充分发挥了微集料级配效应，二者优势互补，提高了水泥浆或混凝土密实度，有利于提高水泥强度。（2）本专利技术同时还利用丙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚在水溶液中的自由基聚合，向助磨剂分子结构中引入助磨剂分子结构中含有羟基、聚氧乙烯基、羧基等功能基团，其中羟基可以吸附在熟料颗粒表面，降低熟料表面自由能，防止细颗粒吸附聚集，聚氧乙烯基可以帮助水泥颗粒在磨机中分散，提高粉体流动性，从而进一步提高助磨剂与水泥的相容性。因此，本专利技术水泥助磨剂使水泥强度提高，提高与水泥的相容性，改善了水泥产品的细度，改善了助磨效果。具体实施方式甲苯-乙醇溶液是按质量比1：2，将1.0mol/L乙醇溶液、甲苯进行混合，得混合物，即得甲苯-乙醇溶液。稀硫酸是指溶质质量分数50~70%的硫酸的水溶液。引发剂是过硫酸铵、过硫酸钾其中的任意一种。一种水泥助磨剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥助磨剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

【技术特征摘要】
1.一种水泥助磨剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）将甘草渣在温度50~60℃下干燥5~6h，过40~60目筛，得过筛物，将过筛物、甲苯-乙醇溶液放置索氏提取器中进行抽提，时间为6~8h，得剩余物，将剩余物在温度30~40℃烘干，得烘干物，将烘干物、氢氧化钠溶液进行混合加热，进行真空抽滤，得滤液，将滤液在真空度13.3Pa下进行减压浓缩，得浓缩液，将浓缩液、乙醇溶液进行混合，静置1~2h，过滤，得滤液a，将滤液进行浓缩，回收乙醇，再加入滤液质量10~20%的稀硫酸，搅拌，并调节pH值至2~3，在温度65~70℃保温25~30min，静置10~12h，取上层清液，再离心分离，得沉淀物，将沉淀物用水洗涤2~3次，再在温度60~70℃下干燥，得干燥物；（2）将干燥物、水放入容器中，并搅拌使其充分溶解，在温度60~70℃恒温水浴中，加入干燥物质量1~2%的铁粉，并进行搅拌3~5min，加入丙烯酰胺，并搅拌3~4h，得反应物，将反应物、丙酮进行混合，静置1~2h，过滤，得滤渣，将滤渣用丙酮洗涤2~3次，再在温度50~60℃下真空干燥，得干燥物a；（3）将干燥物a、水放入容器中进行混合，并进行搅拌升温，将丙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、引发剂进行混合，滴加到容器中，在温度60~75℃反应5~6h，再进行减压蒸馏，得蒸馏物，将蒸馏物、粉煤灰、矿渣进行混合，得混合物；（4）将混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠华，乔舍，林凡，
申请(专利权)人：杨忠华，
类型：发明
国别省市：江苏,32