[發(fā)明專利]一種復(fù)合助磨劑及其制備方法以及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810225907.2
• 申請日: 2008-11-05
• 公開（公告）號: CN101428985A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐躍峰;李俊錄;陳軍;莊起龍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中大新材能源有限公司
• 主分類號: C04B24/24
• 分類號: C04B24/24;C04B24/18;C04B24/04;C04B7/52;C04B103/52
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李丙林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種膠凝材料生產(chǎn)中使用的復(fù)合助磨劑及其制備方法以及其應(yīng)用，具體是，本發(fā)明涉及水泥生產(chǎn)中可降低水泥粉磨電耗，同時提高水泥早期和后期強度的一種固體型復(fù)合增強助磨劑。

背景技術(shù)

節(jié)能、減排、降耗是當(dāng)前水泥生產(chǎn)的重大課題，目前有兩個途徑，一是設(shè)法降低水泥粉磨電耗，二是用工業(yè)固體廢棄物替代部分水泥熟料，降低水泥生產(chǎn)成本的同時，也減少了溫室氣體的排放量。

水泥粉磨作業(yè)電耗占水泥生產(chǎn)電耗的70％，用于粉磨的球磨機能量利用率不及10％，隨著近年來水泥細(xì)度進(jìn)一步提高，粉磨效率顯著降低。水泥在與球磨機內(nèi)的鋼球和鋼段介質(zhì)等發(fā)生碰撞而粉碎的過程中，顆粒內(nèi)部的電價鍵被切斷，產(chǎn)生電子密度差異，顆粒間彼此吸引重新凝聚成團或吸附在粉磨介質(zhì)表面，從而使粉磨產(chǎn)量和質(zhì)量大幅度降低，助磨劑材料具有較強的表面活性和分散性，容易吸附在物料顆粒表面和裂縫之間，既有效阻止了物料斷裂面的愈合又減少了團聚現(xiàn)象，從而使粉磨效率提高10～20％。

近年來，水泥熟料的生產(chǎn)成本急劇增高，各水泥廠都試圖通過提高火山灰質(zhì)材料(混合材)在水泥中的摻加量來降低水泥熟料的用量，從而降低水泥的綜合成本。火山灰質(zhì)材料包括礦渣、粉煤灰、爐渣、天然火山灰等，傳統(tǒng)的助磨劑和增強劑大多適應(yīng)于以摻加礦渣為主的水泥工藝，目前，礦渣在大部分地區(qū)已經(jīng)成為稀缺材料，價格昂貴，但若以粉煤灰和爐渣為主要摻加物代替水泥熟料，雖然可以降低成本，但隨著粉煤灰和爐渣摻加量的增加，水泥前期強度和后期強度下降，而且水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量明顯增加，因此，市場需要一種用于改善摻加粉煤灰的水泥前期和后期強度，同時減少用水量的新型水泥助磨劑。

目前市售的水泥助磨劑沒有能夠同時滿足降低能耗、提高前期和后期強度，同時并不增加水泥用水量的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，通過研究改進(jìn)，開發(fā)出一種新型的復(fù)合助磨劑及其制備方法，不僅能提高水泥臺時產(chǎn)量，降低粉磨電耗，而且同時提高水泥前期強度和后期強度，降低熟料用量，雖然導(dǎo)致粉煤灰和爐渣的摻加量增加，但并不增加水泥用水量。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個方面提供了一種復(fù)合助磨劑，其特征在于它含有有機助劑1～10％重量和無機基體材料90～99％重量，其中所述有機助劑包括聚羧酸和木質(zhì)素磺酸鹽中的至少一種、多元脂肪醇、多元脂肪醇胺、葡萄糖酸鹽；所述無機基體材料包括硅酸鈉和碳酸鈉中的至少一種、硫酸鹽、煅燒石膏、以及生石灰。在本發(fā)明中，水泥前期強度是指水泥3天的抗折抗壓強度；水泥后期強度是指水泥28天的抗折抗壓強度。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案，其中所述多元脂肪醇可以是任意多元脂肪醇，優(yōu)選C2-C5多元脂肪醇，更優(yōu)選是乙二醇，丙二醇和丙三醇中的至少一種；多元脂肪醇胺可以是任意多元脂肪醇胺，優(yōu)選三乙醇胺、三異丙醇胺中的至少一種；所述葡萄糖酸鹽可以是任何葡萄糖酸鹽，優(yōu)選葡萄糖酸鉀、葡萄糖酸銨、葡萄糖酸鈉，更優(yōu)選葡萄糖酸鈉，所述硫酸鹽可以是任何合適的硫酸鹽，優(yōu)選無水硫酸鈉、硫酸鋁中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案，其中所述各成分占復(fù)合助磨劑的重量百分?jǐn)?shù)分別為：三乙醇胺0.3～5％重量、三異丙醇胺0.3～5％重量、乙二醇0.5～5％重量、丙二醇0～5％重量、丙三醇0～5％重量、葡萄糖酸鈉0.5～3％重量、聚羧酸0～2％重量、木質(zhì)素磺酸鹽0～3％重量。無水硫酸鈉10～60％重量、硫酸鋁0～30％重量、煅燒石膏10～60％重量、生石灰5～30％重量、硅酸鈉0～25％重量、碳酸鈉0～20％重量。

如果需要，本發(fā)明的復(fù)合助磨劑還可以可選地含有適量的水以利于制備過程中產(chǎn)品的均化。

本發(fā)明的另一方面提供了一種復(fù)合助磨劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將占助磨劑總重量的1-10％的聚羧酸和木質(zhì)素磺酸鹽中的至少一種、多元脂肪醇胺、多元脂肪醇、葡萄糖酸鹽加入到反應(yīng)釜中，在常溫～100℃下攪拌0.5～3小時，得到有機助劑混合溶液備用；

(2)將占助磨劑總重量90-99％硅酸鈉和碳酸鈉中的至少一種、硫酸鹽、煅燒石膏、生石灰，在攪拌器中混合攪拌，同時將步驟(1)所述的有機助劑混合溶液均勻噴灑到攪拌器中，連續(xù)攪拌20～30分鐘直到混合均勻，得到復(fù)合助磨劑。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案，其中所述多元脂肪醇胺為C2-C5多元脂肪醇胺、所述多元脂肪醇為C2-C5多元脂肪醇。

根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實施方案，多元脂肪醇胺選自三乙醇胺和三異丙醇胺中的至少一種；多元脂肪醇選自乙二醇、丙二醇和丙三醇中的至少一種；硫酸鹽是無水硫酸鈉和硫酸鋁中的至少一種。