一种用于水泥粉磨的掺合料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料领域，具体涉及一种用于水泥粉磨的掺合料及其制备方法，包括以下步骤：将工业废渣混合，接着加入激发剂和助磨剂，混合均匀后进行冷压成型

【技术实现步骤摘要】
一种用于水泥粉磨的掺合料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，具体涉及一种用于水泥粉磨的掺合料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]随着我国的经济的快速发展，基础建设规模不断扩大，水泥产量的需求也逐年持续生长
。
水泥的生产是通过研磨将矿石制成粉，再进行煅烧
、
粉磨而得到，水泥在生产过程中存在着高能耗和高排放问题，生产成本也居高不下
。
[0003]合理利用工业废渣是水泥产业的可持续发展的要求，不但能够降低能耗
、
节约资源，还能大幅减少废弃物对环境的污染
。
目前用于水泥和掺合料主要有石灰石粉
、
粉煤灰
、
炉渣以及矿粉等工业废渣，但是由于它们自身的活性较低，尤其是早期反应缓慢，导致得到的水泥的强度差
。
有相关研究表明将石灰石粉
、
粉煤灰
、
炉渣以及矿粉等工业废渣制成超细的粉末则可以显著提升其活性和比表面积，然而这种超细的粉末容易发生团聚，导致水泥的力学性能变差
。
此外市面上很多掺合料的加入对于水泥粉磨的效果无益，对其安定性
、
水泥强度以及台时工作量的提升效果不明显
。
[0004]因此，研发一种新的掺合料对于节约水泥的用量，工业废渣的资源化利用以及改善水泥粉磨效果是非常具有意义的
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述提到的技术问题，本专利技术提供了一种用于水泥粉磨的掺合料及其制备方法，该掺合料使水泥具有优异的粉磨效果，使成品水泥在比表面积相同的前提下可以使小于
32
μ
m
的微颗粒占比显著提高，同时提高了微颗粒的球形度，缩小了微颗粒堆积的孔隙，减少了水泥的需水量，提高了水泥强度
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种用于水泥粉磨的掺合料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将工业废渣混合，接着加入激发剂和助磨剂，混合均匀后进行冷压成型
、
烘干即得到所述掺合料；
[0008]所述工业废渣包括粉煤灰
、
炉渣以及脱硫石膏，且质量比为
(0.7
‑
1)
：1：
(0.1
‑
0.4)。
[0009]在一些实施方式中，所述工业废渣在进行混合之前包括烘干处理
。
[0010]具体地，所述烘干处理包括将粉煤灰
、
炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水量小于2％
。
[0011]在一些实施方式中，所述激发剂包括碱性物质
、
硫酸盐
、
氯化盐中的至少一种
。
[0012]在一些实施方式中，所述激发剂包括氢氧化钠
、
生石灰和硫酸钠，且质量比为
(0.2
‑
0.6)
：1：
(0.4
‑
0.6)。
[0013]优选地，所述激发剂包括氢氧化钠
、
生石灰和硫酸钠，且质量比为
(0.3
‑
0.5)
：1：
0.5。
[0014]在一些实施方式中，所述激发剂的加入量为所述工业废渣的4‑
9wt
％
。
[0015]优选地，所述激发剂的加入量为所述工业废渣的6‑
8wt
％
。
[0016]在一些实施方式中，所述助磨剂包括三异丙醇胺
、
二乙醇单异丙醇胺
、
木质素磺酸钠
、
硅酸钠
、
水
、
丙二醇
。
[0017]在一些实施方式中，按照质量百分比计，所述助磨剂包括三异丙醇胺
15
‑
30
％
、
二乙醇单异丙醇胺
10
‑
20
％
、
木质素磺酸钠
15
‑
30
％
、
硅酸钠
10
‑
15
％
、
水
20
‑
30
％
、
丙二醇5‑
10
％
。
[0018]其中三异丙醇胺的
CAS
号为
122
‑
20
‑3，二乙醇单异丙醇胺的
CAS
号为
6712
‑
98
‑7，木质素磺酸钠的
CAS
号为
8061
‑
51
‑
6。
[0019]在一些实施方式中，所述助磨剂的加入量为所述工业废渣的1‑
5wt
％
。
[0020]本领域中技术人员常通过加入一定的助磨剂来降低水泥粉磨的能源消耗，提高水泥粉磨和水化反应，但是对于利用工业废渣制成水泥的掺合料来说加入市面上一些助磨剂的粉磨效果较差，申请人通过大量的研究后发现针对本申请中所采用的工业废渣结合特定的激发剂和助磨剂特别是激发剂包括质量比为
(0.2
‑
0.6)
：1：
(0.4
‑
0.6)
的氢氧化钠
、
生石灰和硫酸钠，助磨剂按照质量百分比计包括三异丙醇胺
15
‑
30
％
、
二乙醇单异丙醇胺
10
‑
20
％
、
木质素磺酸钠
15
‑
30
％
、
硅酸钠
10
‑
15
％
、
水
20
‑
30
％
、
丙二醇5‑
10
％，可以使该掺合料有利于水泥的粉磨效果和提产，使成品水泥在比表面积相同的前提下可以使小于
32
μ
m
的微颗粒占比显著提高，同时提高了微颗粒的球形度，缩小了微颗粒堆积的孔隙，减少了水泥的需水量，提高了水泥强度，主要的原因在于一方面采用本申请的激发剂可以促进粉煤灰中玻璃态网络的解体和铝硅的溶解与扩散，加速水化产物的形成，但是粉煤灰存在早期强度不足的问题，被激发后的炉渣使其具有增强效应可以弥补粉煤灰的缺陷，同时激发后的粉煤灰又促进炉渣的流变性，有利于促进水泥的粉磨效果，并且脱硫石膏可以与粉煤灰中的
Al2O3化合形成水化硫铝酸钙，使水泥在后续应用过程中早期产生膨胀，减少后期收缩，增加体积稳定性；另一方面特定的助磨剂中含有的羟基
、
甲基以及氨基使其具有一定的亲水性和憎水性，亲水性即通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于水泥粉磨的掺合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将工业废渣混合，接着加入激发剂和助磨剂，混合均匀后进行冷压成型
、
烘干即得到所述掺合料；所述工业废渣包括粉煤灰
、
炉渣以及脱硫石膏，且质量比为（
0.7
‑1）：1：（
0.1
‑
0.4
）
。2.
根据权利要求1所述的一种用于水泥粉磨的掺合料的制备方法，其特征在于，所述激发剂包括碱性物质
、
硫酸盐
、
氯化盐中的至少一种
。3.
根据权利要求2所述的一种用于水泥粉磨的掺合料的制备方法，其特征在于，所述激发剂包括氢氧化钠
、
生石灰和硫酸钠，且质量比为（
0.2
‑
0.6
）：1：（
0.4
‑
0.6
）
。4.
根据权利要求3所述的一种用于水泥粉磨的掺合料的制备方法，其特征在于，所述激发剂的加入量为所述工业废渣的4‑
9wt%。5.
根据权利要求1所述的一种用于水泥粉磨的掺合料的制备方法，其特征在于，所述助磨剂包括三异丙醇胺
、
二乙醇单异丙醇胺
、
木质素磺酸钠
、
硅酸钠
、
水
、
丙二醇
。6.
根据权利要求5所述的一种用于水泥粉磨的掺合料的制备方法，其特征在于，按照质量百分比计，所述助磨剂包括三异丙醇胺
15
‑
30%、
二乙醇单异丙醇胺
10
‑
20%、
木质素磺酸钠
15
‑
30%、
硅酸钠
10
‑
15%、
水
20
‑
30%、
丙二醇5‑
10%。7.
根据权利要求1所述的一种用于水泥粉磨的掺合料的制备方法，其特征在于，所述助磨剂的加入量为所述工业废渣的1‑
5wt%。8.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵淑清，宋德辉，张文军，
申请(专利权)人：大同市清风德雨科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：