一种水泥助磨剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水泥助磨剂的制备方法，属于水泥添加剂技术领域。本发明专利技术通过利用海泥、碳酸钙及添加剂进行充分混合，球磨，也提高了物料的活性，随后再与废渣进行混合煅烧，通过煅烧，使海泥形成类陶瓷颗粒，增加助磨性能，保持力学能行，碳酸钙及废渣形成骨炭类物质，提高对静电的去除能力，增加分散性能，并且利用硫酸的作用，使其内部形成铝离子，并产生聚合，吸附在颗粒上，提高了助磨剂与水泥的结合能力，增加了与水泥的相容性能，并且最后通过与马来酸酐、混合醇胺的反应，形成不同长度的羧酸基团接枝在颗粒表面，进一步增加了对水泥的助磨性能。

Preparation of a cement grinding aid

The invention relates to a preparation method of cement grinding aids, belonging to the technical field of cement additives. By fully mixing sea mud, calcium carbonate and additives and ball milling, the activity of the material is also improved. Then the sea mud is mixed with waste residue for calcination. Through calcination, the sea mud forms ceramic-like particles, enhances the grinding performance, maintains the mechanical performance, forms bone char substances with calcium carbonate and waste residue, improves the removal ability of static electricity, increases the dispersion performance, and utilizes them. Sulphuric acid can form aluminium ions in the interior of the cement, which can be polymerized and adsorbed on the particles. It improves the bonding ability between grinding aids and cement, and increases the compatibility with cement. Finally, by reacting with maleic anhydride and mixed alkanolamine, carboxylic acid groups of different lengths are formed and grafted on the surface of the particles, which further increases the grinding performance of cement.

【技术实现步骤摘要】
一种水泥助磨剂的制备方法
本专利技术涉及一种水泥助磨剂的制备方法，属于水泥添加剂

技术介绍
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。
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，本专利技术提供了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）取海泥、碳酸钙及添加剂按质量比7～10:3～5:2放入球磨机中进行球磨，收集球磨物，将球磨物、废渣按质量比6～12:5混合均匀，放入煅烧炉中进行煅烧，收集煅烧物；（2）按重量份数计，取120～150份硫酸溶液、40～50份煅烧物、6～8份表面活性剂、3～6份硅烷偶联剂、1～3份分散剂，放入反应器中，加热，调节pH至9～10，保温；（3）在保温结束后，趁热出料，冷冻干燥，收集出料物，将出料物、乙醇溶液、硬脂酸按质量比8～13:22:3进行微波加热，混合，收集混合物，喷雾干燥，收集喷雾干燥物；（4）按重量份数计，取180～190份水、30～35份喷雾干燥物、20～25份正硅酸乙酯、12～16份马来酸酐、9～12份添加剂、3～5份过硫酸铵放入反应釜中，加热反应，冷却，出料，过滤，干燥，收集干燥物，即得水泥助磨剂。所述步骤（1）中添加剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠中的任意一种。所述步骤（1）中废渣为铝灰及磷铵废渣按质量比3～6:2混合而成。所述步骤（2）中表面活性为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。所述步骤（2）中硅烷偶联剂为KH550、KH560中的任意一种。所述步骤（2）中分散剂为硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯中的任意一种。所述步骤（4）中辅助剂为二乙醇胺、三乙醇胺按质量比4:6～9混合而成。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：本专利技术通过利用海泥、碳酸钙及添加剂进行充分混合，球磨，也提高了物料的活性，随后再与废渣进行混合煅烧，通过煅烧，使海泥形成类陶瓷颗粒，增加助磨性能，保持力学能行，碳酸钙及废渣形成骨炭类物质，提高对静电的去除能力，增加分散性能，并且利用硫酸的作用，使其内部形成铝离子，并产生聚合，吸附在颗粒上，提高了助磨剂与水泥的结合能力，增加了与水泥的相容性能，并且最后通过与马来酸酐、混合醇胺的反应，形成不同长度的羧酸基团接枝在颗粒表面，进一步增加了对水泥的助磨性能。具体实施方式添加剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠中的任意一种。废渣为铝灰及磷铵废渣按质量比3～6:2混合而成。表面活性为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。硅烷偶联剂为KH550、KH560中的任意一种。分散剂为硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯中的任意一种。辅助剂为二乙醇胺、三乙醇胺按质量比4:6～9混合而成。一种水泥助磨剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：（1）取海泥、碳酸钙及添加剂按质量比7～10:3～5:2放入球磨机中以500r/min进行球磨40min，收集球磨物，将球磨物、废渣按质量比6～12:5混合均匀，放入煅烧炉中在1100℃进行煅烧1h，收集煅烧物；（2）按重量份数计，取120～150份0.9mol/L硫酸溶液、40～50份煅烧物、6～8份表面活性剂、3～6份硅烷偶联剂、1～3份分散剂，放入反应器中，加热至80℃，调节pH至9～10，保温5h；（3）在保温结束后，趁热出料，冷冻干燥，收集出料物，将出料物、1.3mol/L乙醇溶液、硬脂酸按质量比8～13:22:3进行微波加热至70℃，混合1h，收集混合物，喷雾干燥，收集喷雾干燥物；（4）按重量份数计，取180～190份水、30～35份喷雾干燥物、20～25份正硅酸乙酯、12～16份马来酸酐、9～12份添加剂、3～5份过硫酸铵放入反应釜中，加热至60℃，反应7h，冷却，出料，过滤，干燥，收集干燥物，即得水泥助磨剂。添加剂为碳酸氢铵。废渣为铝灰及磷铵废渣按质量比6:2混合而成。表面活性为十二烷基硫酸钠。硅烷偶联剂为KH550。分散剂为三硬脂酸甘油酯。辅助剂为二乙醇胺、三乙醇胺按质量比4:9混合而成。一种水泥助磨剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：（1）取海泥、碳酸钙及添加剂按质量比10:5:2放入球磨机中以500r/min进行球磨40min，收集球磨物，将球磨物、废渣按质量比12:5混合均匀，放入煅烧炉中在1100℃进行煅烧1h，收集煅烧物；（2）按重量份数计，取150份0.9mol/L硫酸溶液、50份煅烧物、8份表面活性剂、6份硅烷偶联剂、3份分散剂，放入反应器中，加热至80℃，调节pH至10，保温5h；（3）在保温结束后，趁热出料，冷冻干燥，收集出料物，将本文档来自技高网...

【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：（1）取海泥、碳酸钙及添加剂按质量比7～10:3～5:2放入球磨机中进行球磨，收集球磨物，将球磨物、废渣按质量比6～12:5混合均匀，放入煅烧炉中进行煅烧，收集煅烧物；（2）按重量份数计，取120～150份硫酸溶液、40～50份煅烧物、6～8份表面活性剂、3～6份硅烷偶联剂、1～3份分散剂，放入反应器中，加热，调节pH至9～10，保温；（3）在保温结束后，趁热出料，冷冻干燥，收集出料物，将出料物、乙醇溶液、硬脂酸按质量比8～13:22:3进行微波加热，混合，收集混合物，喷雾干燥，收集喷雾干燥物；（4）按重量份数计，取180～190份水、30～35份喷雾干燥物、20～25份正硅酸乙酯、12～16份马来酸酐、9～12份添加剂、3～5份过硫酸铵放入反应釜中，加热反应，冷却，出料，过滤，干燥，收集干燥物，即得水泥助磨剂。

【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）取海泥、碳酸钙及添加剂按质量比7～10:3～5:2放入球磨机中进行球磨，收集球磨物，将球磨物、废渣按质量比6～12:5混合均匀，放入煅烧炉中进行煅烧，收集煅烧物；（2）按重量份数计，取120～150份硫酸溶液、40～50份煅烧物、6～8份表面活性剂、3～6份硅烷偶联剂、1～3份分散剂，放入反应器中，加热，调节pH至9～10，保温；（3）在保温结束后，趁热出料，冷冻干燥，收集出料物，将出料物、乙醇溶液、硬脂酸按质量比8～13:22:3进行微波加热，混合，收集混合物，喷雾干燥，收集喷雾干燥物；（4）按重量份数计，取180～190份水、30～35份喷雾干燥物、20～25份正硅酸乙酯、12～16份马来酸酐、9～12份添加剂、3～5份过硫酸铵放入反应釜中，加热反应，冷却，出料，过滤，干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘友玖，付平，
申请(专利权)人：佛山皖和新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44