一种水泥助磨剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种水泥助磨剂，是由以下重量份的原料组成的：碳酸甘油酯30‑50份，醇胺40‑60份，催化剂0.5‑1.5份。本发明还公开了该水泥助磨剂的制备方法。本发明充分利用成本低廉的一乙醇胺和二乙醇胺，在催化剂的作用下与带有活性碳酸酯基团的碳酸甘油酯反应，结合特定的工艺，制备出助磨增强性能更加优异的水泥助磨剂；制备方法简单，所得水泥助磨剂掺量低，均一稳定，不仅能稳定料层，具有显著的助磨效果，同时还显著提高水泥产品的强度，节电提产，促进水泥工业节能减排，市场前景广阔。

权利要求

1.一种水泥助磨剂，其特征在于，是由以下重量份的原料组成的：碳酸甘油酯30-50份，醇胺40-60份，催化剂0.5-1.5份；

所述醇胺为一乙醇胺或二乙醇胺；

所述催化剂为三乙胺；

所述水泥助磨剂是由以下步骤制备得到的：将碳酸甘油酯、醇胺和催化剂加至反应器中，搅拌均匀，60-90℃反应3-7h后，冷却至室温，即可制得水泥助磨剂。

2.根据权利要求1所述的水泥助磨剂，其特征在于，是由以下重量份的原料组成的：碳酸甘油酯35-45份，醇胺45-55份，催化剂0.8-1.0份。

3.根据权利要求2所述的水泥助磨剂，其特征在于，是由以下重量份的原料组成的：碳酸甘油酯40份，醇胺50份，催化剂0.9份。

4.一种权利要求1-3中任一项所述的水泥助磨剂的制备方法，其特征在于，是由以下步骤制备得到的：将碳酸甘油酯、醇胺和催化剂加至反应器中，搅拌均匀，60-90℃反应3-7h后，冷却至室温，即可制得水泥助磨剂。

说明书

一种水泥助磨剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及水泥外加剂技术领域，特别涉及一种水泥助磨剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 水泥是目前使用最广泛的基础材料之一，其产消量巨大，而水泥工业作为高污染、高耗能行业其节能降耗备受关注。水泥生产可简单概述为两磨一烧，即生料粉磨、煅烧、水泥粉磨。其中，水泥粉磨是水泥生产过程中能量利用率较低的工艺流程之一，这主要是由于当水泥颗粒粒径降低到微、纳米级后，耐磨性能和团聚趋势显著增强，而随着水泥颗粒的不断粉磨，这种趋势和作用就越加明显。因此，需要人为的外加因素来破坏这种团聚、黏附的趋势，从而使水泥颗粒更加容易粉磨至相关标准规定的要求。研究和实践证明，在水泥粉磨过程中加入少量的助磨剂可以缓解细颗粒团聚趋势，有效降低粉磨能耗，改善颗粒粉磨流动性。水泥助磨剂的使用给水泥生产企业带来了节能降耗、增加了台时产量、提高了工业废渣的利用率和减少环境污染等一系列可持续发展的优势，具有较大的经济和社会效益及良好的发展前景。

[0003] 目前，三乙醇胺是水泥助磨剂的主要原料之一，约占助磨剂配方总量的70%左右，目前市售复配水泥助磨剂掺量大，粉体类掺量为0.5-1%，液体类掺量为0.03-0.1%，且液体类水泥助磨剂还存在分层沉降等不足，致使产品性能波动大，而影响了助磨增强性能的有效发挥；同时随着石油等化工原材料的价格上涨，三乙醇胺的价格不断上涨，严重制约了水泥助磨剂的推广和应用。因此，制备一种综合成本更低、助磨增强性能更加优异的水泥助磨剂，将有助于我国水泥助磨剂行业的发展。

发明内容

[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种综合成本更低、助磨增强性能更加优异的水泥助磨剂。

[0005] 本发明还提供了该水泥助磨剂的制备方法。

[0006] 本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

[0007] 一种水泥助磨剂，是由以下重量份的原料组成的：碳酸甘油酯30-50份，醇胺40-60份，催化剂0.5-1.5份；

[0008] 所述醇胺为一乙醇胺或二乙醇胺；

[0009] 所述催化剂为三乙胺；

[0010] 所述水泥助磨剂是由以下步骤制备得到的：将碳酸甘油酯、醇胺和催化剂加至反应器中，搅拌均匀，60-90℃反应3-7h后，冷却至室温，即可制得水泥助磨剂。

[0011] 优选的，一种水泥助磨剂，是由以下重量份的原料组成的：碳酸甘油酯35-45份，醇胺45-55份，催化剂0.8-1.0份。

[0012] 更优选的，一种水泥助磨剂，是由以下重量份的原料组成的：碳酸甘油酯40份，醇胺50份，催化剂0.9份。

[0013] 一种水泥助磨剂的制备方法，是由以下步骤制备得到的：将碳酸甘油酯、醇胺和催化剂加至反应器中，搅拌均匀，60-90℃反应3-7h后，冷却至室温，即可制得水泥助磨剂。

[0014] 本发明的有益效果：

[0015] 1.本发明充分利用成本低廉的一乙醇胺和二乙醇胺，在催化剂的作用下与带有活性碳酸酯基团的碳酸甘油酯反应，结合特定的工艺，制备出助磨增强性能更加优异的水泥助磨剂；

[0016] 2.本发明的水泥助磨剂的掺量低，仅为水泥用量的0.01-0.03%，无色透明液体，均一稳定，不仅能稳定料层，具有显著的助磨效果，同时还显著提高水泥产品的强度，节电提产，促进水泥工业节能减排，市场前景广阔；

[0017] 3.本发明的水泥助磨剂单独用作水泥助磨剂，以水泥用量的0.02%掺量计算，可提高磨机台时产量10-20%，节电9-11%，3天抗压强度提高2-5MPa，28天抗压强度提高4-6MPa；在维持水泥标号不变的条件下，可以减少水泥熟料8-15%，多消纳水泥混合材7-12%；普遍适用于各种不同混合材的水泥使用，具有良好的经济和社会效益；

[0018] 4.本发明的水泥助磨剂不仅可单独使用，还可等量代替三乙醇胺与其它常用助磨剂组分复合使用，助磨增强效果显著。

具体实施方式

[0019] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0020] 本发明实施例所采用的化学试剂均为市购。

[0021] 本发明充分利用成本低廉的一乙醇胺和二乙醇胺，在催化剂的作用下与带有活性碳酸酯基团的碳酸甘油酯反应，结合特定的工艺，制备出助磨增强性能更加优异的水泥助磨剂。该水泥助磨剂一方面可与水泥中的金属离子产生一定的螯合作用，有效减少金属离子的浓度，有利于更多金属离子的溶出，促进胶凝体系反应活性，有利于3d/28d抗压强度的改善。另一方面本发明的水泥助磨剂可吸附在水泥固体颗粒表面，改变颗粒表面的结构特性，消除或减弱颗粒与颗粒、颗粒与研磨介质间的聚集和粘附，提高粉磨效率，达到节电提产的效果。

[0022] 实施例1

[0023] 一种水泥助磨剂，是由以下重量份的原料组成的：碳酸甘油酯50份，二乙醇胺40份，三乙胺0.5份。

[0024] 一种水泥助磨剂的制备方法，是由以下步骤制备得到的：将碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺加至反应器中，搅拌均匀，90℃反应3h后，冷却至室温，即可制得水泥助磨剂。

[0025] 实施例2

[0026] 一种水泥助磨剂，是由以下重量份的原料组成的：碳酸甘油酯45份，二乙醇胺45份，三乙胺0.8份。

[0027] 一种水泥助磨剂的制备方法，是由以下步骤制备得到的：将碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺加至反应器中，搅拌均匀，80℃反应4h后，冷却至室温，即可制得水泥助磨剂。

[0028] 实施例3

[0029] 一种水泥助磨剂，是由以下重量份的原料组成的：碳酸甘油酯40份，一乙醇胺50份，三乙胺0.9份。

[0030] 一种水泥助磨剂的制备方法，是由以下步骤制备得到的：将碳酸甘油酯、一乙醇胺和三乙胺加至反应器中，搅拌均匀，70℃反应5h后，冷却至室温，即可制得水泥助磨剂。

[0031] 实施例4

[0032] 一种水泥助磨剂，是由以下重量份的原料组成的：碳酸甘油酯35份，二乙醇胺55份，三乙胺1.0份。

[0033] 一种水泥助磨剂的制备方法，是由以下步骤制备得到的：将碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺加至反应器中，搅拌均匀，80℃反应6h后，冷却至室温，即可制得水泥助磨剂。

[0034] 实施例5

[0035] 一种水泥助磨剂，是由以下重量份的原料组成的：碳酸甘油酯30份，一乙醇胺60份，三乙胺1.5份。

[0036] 一种水泥助磨剂的制备方法，是由以下步骤制备得到的：将碳酸甘油酯、一乙醇胺和三乙胺加至反应器中，搅拌均匀，60℃反应7h后，冷却至室温，即可制得水泥助磨剂。

[0037] 助磨效果对比实验

[0038] 使用生产32.5等级的水泥粉磨工艺条件、原材料种类及配比保持一致的情况下，分别加入三乙醇胺、碳酸甘油酯、一乙醇胺、二乙醇胺和上述实施例1-5制备的水泥助磨剂，与熟料、石膏及混合材一起粉磨，测试结果如表1所示。

[0039] 表1助磨剂性能比较表

[0040]

[0041] 由表1可以看出，单独使用碳酸甘油酯、一乙醇胺和二乙醇胺基本没有助磨增强效果，基本无提产节电效果。使用实施例1-5制备的水泥助磨剂的3天抗压强度和28天抗压强度明显提高，提产节电效果明显，综合使用效果明显优于三乙醇胺。说明本发明的水泥助磨剂具有很好的助磨效果和提产节电效果，是一种使用性能优良的水泥助磨剂。

[0042] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围。