一种磷石膏水泥专用助磨剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种磷石膏水泥专用助磨剂及其制备方法，属于水泥外加剂技术领域。本发明专利技术助磨剂是由以下重量份的原料制备而成：醇胺类助磨组分10‑30份，水化硅酸钙晶种40‑70份，增稠分散剂0.5‑2份，消泡剂0.1‑0.5份，水20‑40份。本发明专利技术使用制备的水化硅酸钙晶种作为诱导水泥水化的物质，缩短水泥水化过程中的诱导期，提高水化反应速度；同时还可以吸附磷石膏中水溶性含磷化合物，从而加快水泥水化，降低磷石膏含磷杂质对于水泥水化的影响。本发明专利技术还引入醇胺类助磨组分，各物质协同作用，一定程度上减轻磷石膏杂质所带来的后期强度降低等问题。本发明专利技术提供的产品形式是液体，具有使用简单，运输方便等诸多优点。

A special grinding aid for phosphogypsum cement and its preparation method

The invention discloses a special grinding aid for phosphogypsum cement and a preparation method thereof, belonging to the technical field of cement admixtures. The grinding aids of the invention are prepared from the following weight parts of raw materials: alcohol amine grinding aids 10 to 30 parts, hydrated calcium silicate crystal seeds 40 to 70 parts, thickening dispersant 0.5 to 2 parts, defoamer 0.1 to 0.5 parts, water 20 to 40 parts. The method uses the prepared calcium silicate crystal seed as the material to induce cement hydration, shortens the induction period in the process of cement hydration and improves the hydration reaction speed; at the same time, it can adsorb water-soluble phosphorus compounds in phosphogypsum, thereby speeding up cement hydration and reducing the influence of phosphorus impurities in Phosphogypsum on cement hydration. The invention also introduces alkanolamine grinding aids and synergistic effects of various substances to reduce the later strength reduction caused by phosphogypsum impurities to a certain extent. The product form provided by the invention is liquid, which has many advantages such as simple use, convenient transportation and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种磷石膏水泥专用助磨剂及其制备方法
本专利技术属于水泥外加剂
，具体涉及一种磷石膏水泥专用助磨剂及其制备方法。
技术介绍
磷石膏是湿法磷酸生产过程中的副产物，其主要成分是CaSO4·2H2O及其它一些杂质。一般每生产1t湿法磷酸(以P2O5计)将副产4～4.5t磷石膏。目前，绝大部分磷石膏都未加以综合利用，只是采取遗弃堆置的办法处理，不仅占用土地，污染环境，而且还浪费可再利用的资源。从消纳总量以及对环境影响角度综合考虑，磷石膏制备建筑材料是最适宜的利用方式之一，水泥是目前用量最大且最广泛的大宗建筑材料，磷石膏在水泥生产中大规模利用是首先要考虑的，也将是磷石膏利用的重要途径。目前制约磷石膏在水泥工业中大量利用的原因主要有两个一是磷石膏中含有的可溶性磷氟等杂质容易导致水泥过度缓凝等一系列问题，二是磷石膏发黏易压结成块堵塞下料仓。后者很容易解决，只需烘干即可大大改善磷石膏的下料稳定性。前者提到的杂质，则会给水泥性能带来一些不利影响。比如，杂质含磷化合物会使水泥凝结时间推后，其中的有机物杂质还会降低水泥强度，影响水泥安定性等等，这些不利影响大大制约了磷石膏在水泥工业中的资源利用。
技术实现思路
本专利技术针对磷石膏使用后水泥出现凝结时间延后和水泥强度降低的问题，本专利技术人提供一种磷石膏水泥专用助磨剂，通过其中的水化硅酸钙吸附固化磷石膏中的杂质，同时通过助磨组分的助磨作用，改善水泥颗粒级配，改善水泥物理强度，解决磷石膏在水泥行业中的应用出现的诸多问题。未达到所述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种磷石膏水泥专用助磨剂，是由以下重量份的原料制备而成：醇胺类助磨组分10-30份，水化硅酸钙晶种40-70份，增稠分散剂0.5-2份，消泡剂0.1-0.5份，水20-40份；所述水化硅酸钙晶种通过以下步骤制得：(1)配置A溶液：称取5-10份Ca(NO3)2·4H2O溶于10-15份去离子水中，搅拌溶解制成A溶液；(2)配置B溶液：称取4-6份Na2SiO3·9H2O溶于8-12份去离子水中，搅拌制成B溶液；(3)在高速搅拌釜中加入0.5-1份的聚乙烯醇和20-30份去离子水，搅拌溶解，将温度控制在20℃，同时向搅拌釜内滴加A溶液和B溶液，保持恒温20℃，搅拌2小时；(4)测量反应液PH值，并用1mol/LNaOH溶液调节PH值为7，得水化硅酸钙晶种。优选的，所述醇胺类助磨组分为三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺、丙三醇中的任意一种；或者为三乙醇胺和丙三醇按照质量比1-2:1混合；或者为二乙醇单异丙醇胺和丙三醇按照质量比1-2:1混合；或者为三异丙醇胺和丙三醇按照质量比1-2:1混合。优选的，所述三乙醇胺的纯度为85％；所述二乙醇单异丙醇胺的纯度为85％。优选的，所述三异丙醇胺的纯度为85％；所述丙三醇的纯度为90％。优选的，所述增稠分散剂为聚乙二醇4000。优选的，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。优选的，所述Ca(NO3)2·4H2O和Na2SiO3·9H2O纯度均为99％。优选的，所述聚乙烯醇为醇解度87-89％，平均分子量16000-20000。本专利技术所述磷石膏水泥专用助磨剂，使用时，助磨剂掺量为水泥重量0.1-0.2％。一种磷石膏水泥专用助磨剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将醇胺类助磨组分、增稠分散剂和水加入搅拌釜，搅拌均匀；(2)再将搅拌釜中加入水化硅酸钙晶种，快速搅拌均匀之后，加入消泡剂继续搅拌30分钟；(3)将步骤(2)中得到的物料通过100目网布过滤，得到磷石膏水泥专用助磨剂。有益效果：1、本专利技术提供的产品形式是液体，具有使用效果明显，成本低廉，并且生产简单，运输方便，使用简单等诸多优点。2、本专利技术使用根据性能需要制备的水化硅酸钙晶种作为诱导水泥水化的物质，可以在水泥水化初期通过晶种的诱导，引导水泥水化进程，缩短水泥水化过程中的诱导期，通过增加早期晶核数量来提高加速期的水化反应速度。另外水化硅酸钙晶种的引入还可以吸附磷石膏中水溶性含磷化合物从而减轻含磷化合物对于钙离子的捕捉效应，从而加快水泥水化，降低磷石膏含磷杂质对于水泥水化的影响。3、本专利技术在磷石膏水泥专用助磨剂中引入醇胺类助磨组分，可以通过助磨组分间的协同作用，调节水泥的颗粒级配实现颗粒级配优化，并且结合醇胺类物质对水泥水化的促进作用，提高水泥的早后期强度，特别是后期强度的提高，可以一定程度上减轻磷石膏杂质所带来的后期强度降低。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说明，但不限于此。实施例1一种磷石膏水泥专用助磨剂，是由以下重量份的原料制备而成：醇胺类助磨组分10份，水化硅酸钙晶种40份，增稠分散剂0.5份，消泡剂0.1份，水20份；所述水化硅酸钙晶种通过以下步骤制得：(1)配置A溶液：称取5份Ca(NO3)2·4H2O溶于10份去离子水中，搅拌溶解制成A溶液；(2)配置B溶液：称取4份Na2SiO3·9H2O溶于8份去离子水中，搅拌制成B溶液；(3)在高速搅拌釜中加入0.5份的聚乙烯醇和20份去离子水，搅拌溶解，将温度控制在20℃，同时向搅拌釜内滴加A溶液和B溶液，保持恒温20℃，搅拌2小时；(4)测量反应液PH值，并用1mol/LNaOH溶液调节PH值为7，得水化硅酸钙晶种。所述醇胺类助磨组分为三乙醇胺和丙三醇按照质量比1:1混合。所述三乙醇胺的纯度为85％；所述丙三醇的纯度为90％。所述增稠分散剂为聚乙二醇4000。所述消泡剂为有机硅类消泡剂。所述Ca(NO3)2·4H2O和Na2SiO3·9H2O纯度均为99％。所述聚乙烯醇为醇解度87-89％，平均分子量16000-20000。本专利技术所述磷石膏水泥专用助磨剂，使用时，助磨剂掺量为水泥重量0.2％。一种磷石膏水泥专用助磨剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将醇胺类助磨组分、增稠分散剂和水加入搅拌釜，搅拌均匀；(2)再将搅拌釜中加入水化硅酸钙晶种，快速搅拌均匀之后，加入消泡剂继续搅拌30分钟；(3)将步骤(2)中得到的物料通过100目网布过滤，得到磷石膏水泥专用助磨剂。实施例2一种磷石膏水泥专用助磨剂，是由以下重量份的原料制备而成：醇胺类助磨组分20份，水化硅酸钙晶种50份，增稠分散剂0.5份，消泡剂0.1份，水30份；所述水化硅酸钙晶种通过以下步骤制得：(1)配置A溶液：称取8份Ca(NO3)2·4H2O溶于12份去离子水中，搅拌溶解制成A溶液；(2)配置B溶液：称取5份Na2SiO3·9H2O溶于10份去离子水中，搅拌制成B溶液；(3)在高速搅拌釜中加入0.8份的聚乙烯醇和25份去离子水，搅拌溶解，将温度控制在20℃，同时向搅拌釜内滴加A溶液和B溶液，保持恒温20℃，搅拌2小时；(4)测量反应液PH值，并用1mol/LNaOH溶液调节PH值为7，得水化硅酸钙晶种。所述醇胺类助磨组分为二乙醇单异丙醇胺和丙三醇按照质量比1：1混合。所述二乙醇单异丙醇胺的纯度为85％；所述丙三醇的纯度为90％。所述增稠分散剂为聚乙二醇4000。所述消泡剂为有机硅类消泡剂。所述Ca(NO3)2·4H2O和Na2SiO3·9H2O纯度均为99％。所述聚乙烯醇为醇解度87-89％，平均分子量16000-20000。本专利技术所述磷石膏水泥专用助磨剂，使用时，助磨剂掺量为水泥重量0.2％。一种磷石膏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷石膏水泥专用助磨剂，其特征在于，是由以下重量份的原料制备而成：醇胺类助磨组分10‑30份，水化硅酸钙晶种40‑70份，增稠分散剂0.5‑2份，消泡剂0.1‑0.5份，水20‑40份；所述水化硅酸钙晶种通过以下步骤制得：(1)配置A溶液：称取5‑10份Ca(NO3)2·4H2O溶于10‑15份去离子水中，搅拌溶解制成A溶液；(2)配置B溶液：称取4‑6份Na2SiO3·9H2O溶于8‑12份去离子水中，搅拌制成B溶液；(3)在高速搅拌釜中加入0.5‑1份的聚乙烯醇和20‑30份去离子水，搅拌溶解，将温度控制在20℃，同时向搅拌釜内滴加A溶液和B溶液，保持恒温20℃，搅拌2小时；(4)测量反应液PH值，并用1mol/LNaOH溶液调节PH值为7，得水化硅酸钙晶种。

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏水泥专用助磨剂，其特征在于，是由以下重量份的原料制备而成：醇胺类助磨组分10-30份，水化硅酸钙晶种40-70份，增稠分散剂0.5-2份，消泡剂0.1-0.5份，水20-40份；所述水化硅酸钙晶种通过以下步骤制得：(1)配置A溶液：称取5-10份Ca(NO3)2·4H2O溶于10-15份去离子水中，搅拌溶解制成A溶液；(2)配置B溶液：称取4-6份Na2SiO3·9H2O溶于8-12份去离子水中，搅拌制成B溶液；(3)在高速搅拌釜中加入0.5-1份的聚乙烯醇和20-30份去离子水，搅拌溶解，将温度控制在20℃，同时向搅拌釜内滴加A溶液和B溶液，保持恒温20℃，搅拌2小时；(4)测量反应液PH值，并用1mol/LNaOH溶液调节PH值为7，得水化硅酸钙晶种。2.根据权利要求1所述磷石膏水泥专用助磨剂，其特征在于，所述醇胺类助磨组分为三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺、丙三醇中的任意一种；或者为三乙醇胺和丙三醇按照质量比1-2:1混合；或者为二乙醇单异丙醇胺和丙三醇按照质量比1-2:1混合；或者为三异丙醇胺和丙三醇按照质量比1-2:1混合。3.根据权利要求2所述磷石膏水泥专用助磨剂，其特征在于，所述三乙醇胺的纯度为85％...

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀，司宏振，秦尤敏，董芹玺，宋南京，冯恩娟，张辉，
申请(专利权)人：山东宏艺科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37