一种复合高效环保型粉体水泥助磨剂

摘要

本发明属于水泥工艺外加剂的技术领域，特别涉及一种复合高效环保型粉体水泥助磨剂，由以下重量配比的原料制成：处理后的柠檬酸渣40-50％，粉煤灰10-20％，糖蜜5-10％，无水硫酸钠5-10％，硅酸钠5-10％三乙醇胺1％-3％，三异丙醇胺1-3％，消石灰5-10％，木质素磺酸钙10％-20％。所述处理后的柠檬酸渣是经过超声波处理得到的。本发明的有益效果：适用性广，掺加量低，提高助磨效果，提高水泥早期强度和后期强度，节约水泥熟料，主体为工业废渣，绿色、环保。

权利要求

1.一种复合高效环保型粉体水泥助磨剂的制备方法，其特征是采用以下步骤：a、首先将柠檬酸渣进行超声波处理粉碎，得到处理后的柠檬酸渣；所述的超声波处理粉碎为：取1000Kg柠檬酸渣，采用超声波处理2-4小时后，用粉碎机粉碎至20-50目；超声波频率为20KHz～50KHz，功率为40-50KW；

b、将糖蜜、三乙醇胺、三异丙醇胺配成60％浓度的水溶液，将木质素磺酸钙配成30％浓度的水溶液待用；

c、按配比向锥形混合机中加入粉煤灰和处理后的柠檬酸渣，然后边搅拌边按配比依次加入步骤b中的溶液，共同搅拌10分钟；

d.最后按配比向锥形混合机中边搅拌边加入其它材料，共同搅拌15分钟后，制成复合高效环保型粉体水泥助磨剂；

所述的原料组成为：

处理后的柠檬酸渣40-50％ 粉煤灰10-20％ 糖蜜5-10％无水硫酸钠5-10％ 硅酸钠5-10％ 三乙醇胺1％-3％三异丙醇胺1-3％ 消石灰5-10％ 木质素磺酸钙10％-20％。

说明书

一种复合高效环保型粉体水泥助磨剂

技术领域

[0001] 本发明属于水泥工艺外加剂的技术领域，特别涉及一种复合高效环保型粉体水泥助磨剂。在水泥生产的粉磨过程中加入该种助磨剂，达到提高粉磨效率、改善水泥性能的效果。

背景技术

[0002] 目前，水泥企业普遍使用的粉体水泥助磨剂，多以NaCl、Na2SO3为主进行复配的产- +品，存在着许多技术方面的不足和缺陷：带入水泥中较多的Cl、Na 离子，危害混凝土性能；
掺用量高，多为掺用量1％以上；助磨效果差，一般能提高水泥磨台时产量10％左右；增强效果差，通常能提高水泥的早期强度，而不能提高后期的强度。

发明内容

[0003] 本发明为了解决以上技术方面的不足，本发明提供了一种复合高效环保型粉体水- +泥助磨剂，将多种无机工业副产品与多种表面活性剂复合在一起，不含Cl 离子，Na 离子含量少；能提高水泥磨台时产量15％左右；提高水泥早期强度15％以上，提高水泥后期强度
10％以上。从而提高水泥粉磨效率、降低生产成本、改善水泥性能；同时使用多种工业副产品，利于环境保护，有利于提高社会效益。

[0004] 本发明的复合高效环保型粉体水泥助磨剂，其特征是由以下重量配比的原料制成：

[0005] 处理后的柠檬酸渣40-50％ 粉煤灰10-20％ 糖蜜5-10％

[0006] 无水硫酸钠5-10％ 硅酸钠5-10％ 三乙醇胺1％-3％[0007] 三异丙醇胺1-3％ 消石灰5-10％ 木质素磺酸钙10％-20％[0008] 所述处理后的柠檬酸渣采用以下方法处理：取1000Kg柠檬酸渣，采用超声波处理2-4小时后，用粉碎机粉碎至20-50目；超声波频率为20KHz～50KHz，功率为40-50KW。

[0009] 柠檬酸渣是柠檬酸生产企业排出的废渣，本发明主要是利用柠檬酸渣代替天然石膏作水泥缓凝剂，但直接使用柠檬酸渣，会引起熟料磨磨头仓下料不畅，生产出的水泥早期强度偏低。本发明的创新点主要是将柠檬酸渣在一定强度的超声波处理，使柠檬酸渣具有更好的分散性，润滑性，达到或超过天然石膏的性能。

[0010] 无水硫酸钠，又称元明粉、无水芒硝，有天然芒硝脱水加工的，也有许多工业企业副产的，其主要成份为Na2SO4。天然加工的含量达到99％，工业副产的含量通常90％-95％；工业副产硫酸钠由于副产的工业行业不同，带入杂质也不同，其使用效果也不同。Na2SO4与水泥水化时产生的Ca(OH)2反应，生成Ca SO4和Na OH，Ca SO4与水泥中铝酸三钙(C3A)、铁铝酸四钙(C4AF)反应，迅速生成水化硫铝酸钙和水化硫铁酸钙及他们的固溶体，很快结晶并形成晶核，促进了水泥其他成份的水化、结晶，因而使水泥早期强度提高；硫酸钠在水化反应中，由于生成了Na OH，而使碱度有所提高，有利于水泥中活性混合材水化反应，从而起到早强作用。

[0011] 粉煤灰为火力发电厂排出烟道灰，经风选收集的活性材料，其主要成份为SiO2、Al2O3，根据其物理性特性不同，分为一级、二级和三级粉煤灰。本发明采用一级、二级粉煤灰。本发明中，粉煤灰主要起载体作用，同时利用其超细颗粒提高水泥的比表面积，增加水泥的密实性。

[0012] 木质素磺酸钙是亚硫酸盐法生产化纤浆或纸浆后被分离的木质素被CaO中合后的产物，分子量20000-50000之间，属阴离子表面活性剂。其特性对水泥颗粒有明显的分散作用，在水泥粉磨过程中能提高磨内物料的流动速度。

[0013] 糖蜜为制糖工业废渣，因其含有OH、COOH、羰基等物质，具有较强极性，吸附作用好，被吸附在水泥水化物的晶核(晶胚)上，阻碍结晶继续生长，主要是对水泥中C3A水化物进行延缓和推迟，同时有利于其他水化物的晶体发育。在本发明中糖蜜主要起调节水泥凝结时间和中、后期强度的作用。

[0014] 三乙醇胺(TEA)能够促进水泥矿物中C3A的水化，抑制C3S、C2S水化。三乙醇胺分子中因有N原子，它有一对未共用电子，很容易与金属离子形成共价键，发生络合；与金属离子形成较为稳定的络合物；这些络合物在溶液中形成了许多的可溶区，从而提高了水化产物的扩散速率，提高水泥的早期强度；同时三乙醇胺具有在水泥粉磨过程中有提高比表面积，降低细度，加快流速的助磨作用。

[0015] 三异丙醇胺(TIPA)能够促进水泥矿物中C4AF的水化，抑制C3A、C3S水化。三异丙醇胺分子中既有氨基，又含有羟基，具有胺和醇的综合性能；通过与难水化矿物C4AF发生络合反应，促进C4AF持续水化提高水泥的后期强度。同时三异丙醇胺在水泥粉磨过程中具有良好的分散作用，有利于磨机产量的提高。

[0016] 本发明的复合高效环保型粉体水泥助磨剂的制备方法

[0017] a、首先将柠檬酸渣进行超声波处理，粉碎，得到处理后的柠檬酸渣。

[0018] b、将糖蜜、三乙醇胺、三异丙醇胺配成60％浓度的水溶液，将木质素磺酸钙配成30％浓度的水溶液待用。

[0019] c、按配比向锥形混合机中加入粉煤灰和处理后的柠檬酸渣，然后边搅拌边按配比依次加入步骤b中的溶液，共同搅拌10分钟。

[0020] d.最后按配比向锥形混合机中边搅拌边加入其它材料，共同搅拌15分钟后即为成品。

[0021] 本发明的有益效果：

[0022] <1>适用性广，通过调整配比方案能适用于不同品种的水泥。

[0023] <2>掺加量低，仅为水泥重量比的1％。

[0024] <3>助磨提产效果达15％，可节电15％。

[0025] <4>提高水泥早期强度15％以上，提高后期强度10％以上。

[0026] <5>通常可节约水泥熟料8-10％，多掺加工业废渣8-10％。

[0027] <6>产品主体为工业废渣，不含氯离子，碱含量低，为绿色、环保型产品。具体实施方式：

[0028] 实例1：

[0029] 首先取1000Kg柠檬酸渣，采用超声波处理2小时后，用粉碎机粉碎至40目左右，得到处理后的柠檬酸渣；超声波频率为40KHz，功率为50KW。

[0030] 将60Kg糖蜜，三乙醇胺10Kg，三异丙醇胺30Kg加入搅拌罐中，加水兑成60％的水溶液；将100Kg木质素磺酸钙加入搅拌罐中，加水兑成30％水溶液。

[0031] 称取450Kg上述处理后的柠檬酸渣，150Kg粉煤灰加入锥形混合机中，边搅拌边加入上述溶液，然后搅拌10分钟；称取80Kg无水硫酸钠，70Kg硅酸钠，60Kg消石灰依次边搅拌边加入锥形混合机；最后搅拌15分钟，出料即为成品。

[0032] 将上述的复合高效环保型粉体水泥助磨剂，用于普通硅酸盐水泥的制备。

[0033] 水泥配料方案：

[0034]编号 熟料 火山灰(％) 石膏(％) 助磨剂(％)
(％)
1 65 30 5 0
2 65 30 4 1
3 57 38 4 1

[0035] 试验结果

[0036]

[0037] 实例2：

[0038] 首先取1000Kg柠檬酸渣，采用超声波处理4小时后，用粉碎机粉碎至40目左右，得到处理后的柠檬酸渣；超声波频率为30KHz，功率为40KW。

[0039] 将80Kg糖蜜，三乙醇胺20Kg，三异丙醇胺10Kg加入搅拌罐中，加水兑成60％的水溶液；将160Kg木质素磺酸钙加入搅拌罐中，加水兑成30％水溶液。

[0040] 称取420Kg上述处理后的柠檬酸渣，100Kg粉煤灰加入锥形混合机中，边搅拌边加入上述溶液，然后搅拌10分钟；称取50Kg无水硫酸钠，100Kg硅酸钠，60Kg消石灰依次边搅拌边加入锥形混合机；最后搅拌15分钟，出料即为成品。

[0041] 将上述的复合高效环保型粉体水泥助磨剂，用于普通硅酸盐水泥的制备。

[0042] 水泥配料方案：

[0043]