研磨助剂制造技术

本发明专利技术涉及甲基二乙醇胺作为水泥用研磨助剂的用途，特别是用作水泥的强度增强性研磨助剂的用途。甲基二乙醇胺可使压缩强度在早期阶段(自水化开始起1天和/或3天)和后期阶段(自水化开始起7天和/或28天)增高。对于熟料含量较低的共混的水泥组合物，早期阶段强度增强的效果特别显著。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及甲基二乙醇胺作为水泥用研磨助剂的用途、以及将水泥熟料和任选存在的填料或水泥替代物与甲基二乙醇胺研磨的方法，还涉及获得水泥的方法，其中将甲基二乙醇胺用作研磨助剂，以及由其获得混凝土和砂浆产品的方法。
技术介绍
在水泥
中，在生产工艺的不同阶段中使用各种添加剂以达到期望的性质并改进工艺效率。一种这样的添加剂是研磨助剂，其在研磨机中在研磨水泥熟料的阶段中使用。研磨助剂用来减少研磨熟料所需的能量，因此可改进研磨阶段的效率。研磨助剂还可改进熟料的水化，产生质量改进的产品。在本专利技术中，术语水泥是指水硬水泥，例如硅酸盐水泥。硅酸盐水泥(也称为普通波特兰水泥或0PC)可定义为满足ASTM C150的要求或欧洲标准EN197.1的要求的粘结材料。 硅酸盐水泥是通过将原料组分的混合物(包括碳酸钙、硅酸铝、二氧化硅和混杂性铁氧化物)加热至烧结温度(通常约1450°C )，从而形成熟料而进行制备的。硅酸盐水泥熟料是通过使氧化钙与酸性组分反应而主要产生硅酸三钙、硅酸二钙和铁氧体相“C4AF”(铁铝酸四钙)而进行制备的。研磨阶段包括在研磨机中将此熟料与硫酸钙(通常以石膏形式)研磨，以提供微细、均匀的粉末形式的水泥。可在研磨过程之前或之后掺入其它添加剂或水泥替代物。这些添加剂或水泥替代物可选自填料和OPC替代物，例如碳酸钙及其它材料，研磨成粒的高炉矿渣、天然火山灰和粉状燃灰(PFA)。形成水泥粉的组分(熟料、硫酸钙以及任选的添加剂例如填料和水泥替代物)可称为水泥组合物。在本申请中任何提及“水泥”的之处是指水硬水泥，例如普通硅酸盐水泥(OPC)，其可任选地是混合水泥，即包含一种或多种填料或水泥替代物的水泥。本领域中公知的研磨助剂是三乙醇胺(TEA)。还已使用其它材料，例如，二醇(例如二甘醇(DEG))、三异丙醇胺(TIPA)、四羟乙基乙二胺(THEED)、葡糖酸盐和分散剂。将这些研磨助剂材料少量加入磨机中并且与熟料相互研磨(inter-grind)。本专利技术已发现新的研磨助剂，其可赋予最终产品所期望的性质。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术提供甲基二乙醇胺作为水泥用研磨助剂的用途。甲基二乙醇胺(MDEA)具有以下化学式CH3N- (C2H4OH) 2并且在本领域中已知将其用作掺混剂(admixture)用于加快水泥的早期水化时间。已令人意外地发现，甲基二乙醇胺是有效的水泥用研磨助剂，在早期阶段和后期阶段可另外产生显著的压缩强度的增强。如本领域中常规的，根据将水泥与水混合，并使水泥凝固后的天数而定的时段测量压缩强度，除非另外说明，早期阶段强度增强是指在I天和3天进行的测量，而后期阶段强度增强是指在7天和28天进行的测量。早期强度是OPC熟料含量较低的混合水泥，例如在水泥组合物的熟料含量为90重量％或更低，特别是85重量％或更低的情况下常有的问题。特别在水泥组合物除了熟料和硫酸钙之外还包含10重量％或更高,例如10重量％_50重量％水平的一种或多种填料或水泥替代物的情况下，本专利技术的使用可十分有益于增强早期阶段强度。问题还可能在于获得良好的早期阶段强度增强的同时还实现良好的后期阶段强度增强。一些研磨助剂在一个阶段达到良好的强度增强，但在另一阶段并非如此。本专利技术使得在早期和后期阶段都能够实现良好的强度结果。因此，本专利技术的益处是多方面的。如对于研磨助剂常规的是，甲基二乙醇胺可减少在研磨过程中的能量需求，并且提供均匀的、自由流动的水泥粉，其在储藏时形成结块的倾向减小。此效果是示例性的。由此，本专利技术提供作为水泥用强度增强性研磨助剂而使用的甲基二乙醇胺，特别在其中，压缩强度在早期阶段(例如在I和/或3天)和后期阶段(例如在7和/或28天)都增强。本专利技术还提供作为用于混合水泥的强度增强性研磨助剂使用的甲基二乙醇胺，混合水泥例如含有10重量％或更 高含量的填料和/或水泥替代物的水泥组合物。特别地，通过使用甲基二乙醇胺使压缩强度在早期阶段(例如在I和/或3天)增强。在第二方面，本专利技术提供研磨水泥熟料的方法，该方法包括以下步骤:-提供水泥熟料；和-将所述水泥熟料与包含甲基二乙醇胺的研磨助剂相互研磨。在第三方面，本专利技术提供获得水泥的方法，该方法包括以下步骤:-提供水泥熟料；和-将所述水泥熟料与硫酸钙和包含甲基二乙醇胺的研磨助剂相互研磨，从而提供粉末状水泥。在第四方面，本专利技术提供获得硬化水泥的方法，该方法包括以下步骤:-提供水泥熟料；-将所述水泥熟料与硫酸钙和包含甲基二乙醇胺的研磨助剂相互研磨，从而提供粉末状水泥；和-将所述粉末状水泥与水混合，从而提供硬化水泥。在第五方面，本专利技术提供获得混凝土或砂浆的方法，该方法包括以下步骤:-提供水泥熟料；-将所述水泥熟料与硫酸钙和包含甲基二乙醇胺的研磨助剂相互研磨，从而提供粉末状水泥；-将所述粉末状水泥与骨料(例如砾石和/或砂子)和水相互研磨，从而提供混凝土或砂浆。在第六方面，本专利技术提供经研磨的熟料产品，其包含与甲基二乙醇胺相互研磨的水泥熟料。在第七方面，本专利技术提供水泥产品，其包含与硫酸钙和甲基二乙醇胺相互研磨的水泥熟料。在第八方面，本专利技术提供硬化水泥产品，其包含通过与水混合已硬化的第七方面的水泥产品。在第九方面，本专利技术提供混凝土或砂浆产品，其包含已与骨料(例如砾石和/或砂子)和水混合的第七方面的水泥产品。在本专利技术的所有方面中，所述水泥熟料可任选地与一种或多种填料或水泥替代物一起使用。这些包括天然火山灰、粉煤灰(例如粉状燃灰)、渣料(例如粉碎成粒的高炉矿渣)、烧页岩、硅灰和石灰石。具体实施例方式以下优选的特征在适当时适用于本专利技术的各个方面。甲基二乙醇胺可以以游离碱的形式提供。但是，甲基二乙醇胺可任选地以其盐的形式提供，例如，它可以以硫酸盐、硝酸盐、氯化物、亚硝酸盐、酚盐、乙酸盐或葡糖酸盐的形式提供。甲基二乙醇胺还可任选地以其酯的形式提供，这是由于在加入高PH的水化水泥时它将经过水解并逆转成醇。甲基二乙醇胺可以以例如有机酸的酯的形式提供，有机酸例如是羧酸，优选C1-C5羧酸，更优选Cl、C2或C3羧酸。甲基二乙醇胺可任选地与其它研磨助剂和/或其它水泥添加剂一起使用。甲基二乙醇胺的很大益处在于它与许多其它化合物相容，因此可与这些化合物一起使用，从而就工艺的效率和/或最终产品的特性而言达到期望的效果。在一个实施方案中，甲基二乙醇胺与一种或多种(例如两种或更多种，或者三种或更多种)其它研磨助剂一起使用。所述研磨助剂可以是例如选自以下一种或多种研磨助齐IJ:二醇(例如二甘醇、三甘醇、乙二醇、丙二醇或聚乙二醇)、多元醇及其酯(例如甘油和甘油单醋酸酯)、葡糖酸盐、二 乙醇异丙醇胺、三异丙醇胺、乙酸、聚羧酸盐、萘磺酸盐、木素磺酸盐、脲、乙酰基脲和二乙酰基脲。但是，可同等地考虑其它研磨助剂。甲基二乙醇胺可任选地与在研磨助剂中常规使用的其它组分例如载体或溶剂(例如水)一起使用。为了控制产品的密度，还可任选地使用消泡剂。甲基二乙醇胺可以适合地以对于研磨助剂所属领域中已知的量使用，例如，IOOOppm或更少(当以固体产品的重量相对于熟料的总重量考虑时),例如900ppm或更少，或者 800ppm 或更少；优选 5-900ppm,例如 10-800ppm,例如 50-700ppm,例如 75_600ppm 或100_500本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.21 GB 1010306.71.甲基二乙醇胺作为水泥用研磨助剂的用途。2.权利要求1的用途，其中所述甲基二乙醇胺用作用于水泥强度增强的研磨助剂。3.权利要求2的用途，其中所述甲基二乙醇胺使压缩强度在自水化开始起I天和/或3天和在自水化开始起7天和/或28天时都增强。4.权利要求2或3的用途，其中所述甲基二乙醇胺使共混的水泥组合物的压缩强度增强。5.获得水泥的方法，所述方法包括以下步骤: -提供水泥熟料和任选存在的一种或多种填料或水泥替代物； 和 -将所述水泥熟料与硫酸钙和包含甲基二乙醇胺的研磨助剂相互研磨，从而提供粉末状水泥。6.获得硬化水泥的方法，所述方法包括以下步骤: -提供水泥熟料和任选存在的一种或多种填料或水泥替代物； -将所述水泥熟料与硫酸钙和包含甲基二乙醇胺的研磨助剂相互研磨，从而提供粉末状水泥；和 -使所述粉末状水泥与水混合，从而提供硬化水泥。7.获得混凝土或砂浆的方法，所述方法包括以下步骤: -提供水泥熟料和任选存在的一种或多种填料或水泥替代物； -将所述水泥熟料与硫酸钙和包含甲基二乙醇胺的研磨助剂相互研磨，...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·蒙特塞洛，R·F·怀尔斯，M·伊南达，
申请(专利权)人：福斯罗克国际有限公司，
类型：
国别省市：