[發明專利]一種磁化基表面活性劑的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201010123663.4
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN101823853A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 田鍵;陳坤
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C04B24/12
• 分類號: C04B24/12;C04B24/16;C04B24/20;C04B22/14
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明屬于建筑材料水泥添加劑類技術領域，具體涉及一種磁化基表面活性劑的制備方法，同時涉及該表面活性劑的應用。通過本方法制備的磁化基表面活性劑是一種水泥生產液體外加劑，同時還涉及該磁化基表面活性劑在水泥生產中的應用，該磁化基表面活性劑適用于生產普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥等。

背景技術

表面活性劑是一種在水泥粉磨過程中加入，改善水泥性能的活性材料。其特點是摻量少、作用大，所以有人將其比作食品中的調味素，也有人稱其能起“四兩撥千斤”的作用。各種表面活性劑的應用改善了水泥的許多性能，促進了水泥新技術的發展，促進了工業副產品在膠凝材料系統中的應用，還有助于節約資源和環境保護，已經逐步成為優質水泥必不可少的第五組分。表面活性劑能夠大幅度降低水泥的用水量、改善水泥的性能、提高水泥強度、減少水泥中熟料的用量、延長水泥的使用壽命，提高生產臺時產量等等，是顯示一個國家水泥技術水平的標志性產品。

全球的水泥表面活性劑，可以分為三大類：助磨劑、質量改進劑和功能添加劑。

以提高磨機效率為主的助磨劑已使用多年，它的目的是增加磨機的臺時產量，減少能源消耗；而質量改進劑不僅能提高磨機臺時產量，同時還能改善水泥質量，因此近年來被廣泛使用；至于功能添加劑是為特定目的設計的，例如生產砌筑水泥用的或除鉻添加劑等等。

由于水泥生產工藝和化學組成的多樣性，應用水泥表面活性劑的經濟效益會因所處地區和水泥企業的不同而有所不同。水泥企業在使用添加劑時，要根據添加劑的組成成分及其所需劑量的不同來確定一個最佳方案。應用水泥表面活性劑，需要仔細考慮水泥生產中可能出現的各種問題，而重點應放在水泥粉磨過程中，要考慮到如何利用多種指標來考核其對水泥性能的影響。

傳統水泥表面活性劑，如助磨劑，主要考慮的是在一定細度條件下，降低水泥粉磨電耗、增加磨機臺時產量、減少運行時間和改善水泥儲運特性等。水泥大部分由球磨機來生產，助磨劑的機理就是作用于球磨機以減少水泥顆粒之間的吸引力，從而通過減少磨機內部顆粒團聚和因此產生的糊球現象，提高磨機效率、改善閉路系統中選粉機的效率及減少磨機的填隙率。助磨劑也可以作用在其他磨機系統中，包括立磨、輥壓機和各式水平磨機等，它能有效減少磨機的振動，降低維護時間和生產成本。

質量改進劑，這個早在上世紀70年代就已被發達國家介紹到市場上的產品，目的是在助磨的基礎上提供額外的好處。這種添加劑能改善水泥的各種特性，如減少需水量、加速或延遲水泥的凝結時間、改變混凝土或砂漿各齡期強度等等。質量的提高可使水泥的價格或水泥的級別也相應提高，同時也給下游混凝土的使用帶來更多的實惠。但是，選用添加劑主要是用來降低水泥生產成本，因此，允許在相同強度級別情況下有較高的”熟料替代”，或使用其他低價材料來增加熟料化學組成的靈活性，以帶來額外的經濟效益。例如，在水泥中增加混合材不但可減少熟料的使用，還可降低水泥的二氧化碳排放量；在歐洲，由于熟料在水泥中被混合材替代而減少的二氧化碳排放能夠從歐盟碳排放權交易中(EU-ETS)獲取更多的經濟利益。

我國表面活性劑的起步較國外稍晚，20世紀50年代開始研究和應用木質素磺酸鹽和助磨劑，但是由于當時條件的限制，在隨后相當長的時期內，發展緩慢。直到1970年以后，外加劑的研究和生產才得到發展。特別是20世紀80年代中國表面活性劑學會和分會的相繼成立，加之改革開放后良好的建設市場，促進了表面活性劑的科研、生產和應用的快速發展，使用外加劑的水泥量占水泥總量的比率從5％增長到近40％。

表面活性劑行業是一個朝陽行業，是大有發展前途的行業，我國仍處于大規模建設時期，大量的重點工程正在進行和規劃中—大中城市的地鐵、民航機場、高速鐵路網、西南水電建設等。作為水泥中重要的原材料，表面活性劑還有很大的發展空間。目前，我國正在全面建設和諧社會，保持宏觀經濟政策的連續性和穩定性，大力推廣綠色、節能建筑，這些都為外加劑行業快速發展提供了有利的外部環境和大好時機，外加劑行業會有更廣闊的市場前景。

在國家有關部委和上級聯合會領導的指導和關心下，經過近30年的合力拼搏，目前我國表面活性劑品種齊全，產品性能不斷提高，產量位居全世界之首，以年均10％的速度增長，滿足了近年來我國鐵路、公路、機場、煤礦、市政工程、核電站、大壩等基礎建設高速增長的需要，在三峽工程、青藏鐵路、杭州灣跨海大橋等重點工程中因對水泥性能有較高要求，都使用了優質的表面活性劑。