一種大摻量石灰石複合水泥專用助磨劑及其製備方法
2023-04-28 05:02:16
專利名稱：一種大摻量石灰石複合水泥專用助磨劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種大摻量石灰石複合水泥專用助磨劑及其製備方法，屬於水泥生產技術領域。
背景技術：
隨著國家產業政策的不斷深化，水泥已列為重點能耗產業，也被列為國家限制發展的產業。國家要求，在維持目前產能不變的情況下，能源消耗每年下降5%，這就迫切要求水泥行業大力節能降耗。水泥生產企業節能降耗的最佳途徑為開發或者多用水泥混合材料，尤其在複合水泥生產時，水泥企業希望儘量少用熟料，多摻混合材。然而隨著我國水泥產量的逐年增加，作為首選的活性混合材(礦渣為主)資源有限，供應日趨緊張，一些活性較低的混合材，如廢石灰石，資源則相對豐富，它與其他混合材料相比有價格低、運距短、含水少、不求人、……等優勢，在水泥活性混合材料短缺地區的水泥企業大多希望能在複合水泥中多用些石灰石來滿足生產、降低成本的需求。如果能夠在複合水泥中大摻量利用，將能很好地解決生產複合水泥(代號P · C)混合材短缺和礦山資源綜合利用的問題，為水泥企業帶來良好的經濟效益和社會效益。石灰石是一種惰性混合材料，在複合水泥生產中，由於石灰石的活性很低，為了滿足水泥強度的要求，石灰石的摻量一般只在10%左右。現有的水泥助磨劑對石灰石的增強效果不明顯，實現不了在複合水泥生產中大摻量利用石灰石的目的。
發明內容
本發明的目的在於提供一種使複合水泥生產大摻量利用石灰石的專用助磨劑及其製備方法，使用後大幅度提高複合水泥中石灰石等混合材摻量，減少熟料用量，降低生產成本。該種助磨劑系醇胺、丙烯酸類、糖類、甲酸鈣、鹼性鹽、穩定劑、乙酸等中的若干組分進行複合而成，所用組分因水泥企業工藝條件不同而有所變化。本發明產品摻量在0.08 0. 的情況下，一般可以提高磨機產量10%以上；如果要求水泥強度和磨機臺時產量基本不變，可以減少6% 8%的熟料，由6% 8%的石灰石來代替。本發明的技術方案是一種大摻量石灰石複合水泥專用助磨劑，其特徵是，其組分及其質量分數為醇胺10 20、乙酸3 5、丙烯酸類5 10、甲酸鈣3 5、糖類10 15、 鹼性鹽5 10、穩定劑10 15、水25 50。上述醇胺為二乙醇胺、三乙醇胺、三異丙醇胺中的一種或兩種。上述的丙烯酸類為a_甲基丙烯酸或聚丙烯酸，糖類為單糖或多糖。上述鹼性鹽為鈣鹽或者鈉鹽，穩定劑為乙二醇或者山梨醇。本發明水泥助磨劑的製備工藝為按上述重量份稱取醇胺、乙酸、丙烯酸類、甲酸鈣、糖類、鹼性鹽、穩定劑和水備用。首先將三乙醇胺與乙酸按照一定的比例進行攪拌混合， 形成醋酸鹽備用；將甲酸鈣加入水中進行攪拌溶解，再將鹼性鹽加入其中，進行攪拌溶解； 然後將丙烯酸類加入其中，進行快速攪拌溶解，溶解完畢後，再將糖類加入其中溶解，最後再將穩定劑和醋酸鹽一起加入，待攪拌均勻即為成品。作用機理根據緊密堆積原理和水泥水化的要求，水泥存在一個理想的顆粒級配，使水泥中的熟料顆粒、活性混合材料顆粒、非活性混合材料顆粒都處於一個合理的位置，水泥性能達到最優化。石灰石 在水泥物料中具有易磨性高的特點，該複合水泥專用助磨劑有利於石灰石克服顆粒的凝聚性，使其在粉磨過程處於分散狀態，成為水泥中最細組份，優化水泥的顆粒級配，強化石灰石在水泥中的增強作用，從而提高混合材中石灰石的摻加量。本發明的水泥助磨劑各組分所發揮的作用本發明中醋酸鹽是主要的助磨成分，促進粉磨效率的提高；鹼性鹽起到激發水泥早期強度、提高水泥質量的作用；甲酸鈣是一種中性的、具有促凝功能的早強劑；糖類能明顯提高石灰石在複合水泥填充量。添加穩定劑可以有效防止產品有晶體析出。助磨劑經過各成分的複合作用，達到助磨、提高石灰石在複合水泥中填充量的作用。使用本產品需注意1、由於各水泥廠的熟料、混合材料、磨機工況、調控水平不同， 造成水泥的理想顆粒組成不同、而且接近理想組成的程度也不同，因此在研究使用助磨劑， 改善水泥顆粒組成和水泥性能時，需要從具體情況出發。2、石灰石含水量低於4%。本發明的有益效果是1、提高水泥磨機臺時產量10%以上。2、保證複合水泥強度和磨機臺時產量基本不變的情況下，可以減少6% 8%的熟料用量，由6% 8%的石灰石來代替。3、水泥廠節約生產成本7. 0 14. 5元/噸。
具體實施例方式實施例1首先將3公斤甲酸鈣加入到47公斤的水中進行攪拌，待完全溶解後，將10公斤的碳酸鈉加入其中，進行攪拌溶解，再將5公斤的聚丙烯酸加入其中，進行攪拌溶解。然後加入10公斤多元糖使其充分溶解，最後將10公斤的乙二醇和15公斤醋酸鹽加入其中攪拌均勻即可。該發明助磨劑在水泥中的添加重量百分比為0.08%。稱取水泥原材料5kg和4 克助磨劑，分別採用天然石膏和脫硫石膏，對比分析助磨劑使用前後水泥組成和性能變化， 經試驗球磨機粉磨31分鐘，然後取樣按照GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO) 法》進行測試，水泥試驗效果見表1和表2所示。表1助磨劑使用前後水泥組成和性能對比表(天然石膏)
熟料石右灰粉允煤石膏SS =比表面m) ^ (mpS … 石灰。/ 劑慘時間 / 2/,、___
% %量％ (-)初終M,H⑽
、時 -B7 3d 28d 3d 28d
________M__M_____
65.2 16.5 14. 3 4 0 31 428.5— 164 228' 4. 1 7.4 『 18.3 38.4— ~59 1 26 1 11 1 4 I 0.08 I 31 416.8 182 [ 246 [ 4. 2 [ 7. 3 [ 18. 7 [ 38. 6
注表1中百分數都為重量百分數表2助磨劑使用前後水泥組成和性能對比表(脫硫石膏)
權利要求
1.一種大摻量石灰石複合水泥專用助磨劑，其特徵在於，其組分及其質量分數為醇胺10 20、乙酸3 5、丙烯酸類5 10、甲酸鈣3 5、糖類10 15、鹼性鹽5 10、穩定劑10 15、水25 50 ；所述醇胺為二乙醇胺、三乙醇胺、三異丙醇胺中的一種或兩種，所述丙烯酸類為a-甲基丙烯酸或聚丙烯酸，所述糖類為單糖或多糖，所述鹼性鹽為鈣鹽或者鈉鹽，所述穩定劑為乙二醇或山梨醇。
2.權利要求1所述大摻量石灰石複合水泥專用助磨劑的製備方法，其特徵在於首先將三乙醇胺與乙酸按照一定的比例進行攪拌混合，形成醋酸鹽備用；將甲酸鈣加入水中進行攪拌溶解，再將鹼性鹽加入其中，進行攪拌溶解；然後將丙烯酸類加入其中，進行快速攪拌溶解，溶解完畢後，再將糖類加入其中溶解，最後再將穩定劑和醋酸鹽一起加入，待攪拌均勻即為成品。
3.—種如權利1所述大摻量石灰石複合水泥專用助磨劑，其特徵在於助磨劑在水泥粉磨中的適宜摻入量為水泥重量的0. 08 0. 1%。
全文摘要
本發明公開了一種大摻量石灰石複合水泥專用助磨劑及其製備方法，屬於水泥生產領域。該助磨劑由醇胺、丙烯酸類、糖類、甲酸鈣、鹼性鹽、穩定劑、乙酸等中的若干組分進行複合而成，所用組分因水泥企業工藝條件不同而有所變化。本發明水泥助磨劑適用於複合矽酸鹽水泥，與現有技術相比，可以大幅度提高複合水泥中石灰石等混合材摻量。本發明產品摻量在0.08～0.1％的情況下，可以減少6％～8％的熟料，由6％～8％的石灰石來代替，同時保持水泥強度和磨機臺時產量基本不變。
文檔編號C04B24/38GK102180616SQ20111011314
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月4日 優先權日2011年5月4日
發明者張大同, 彭立剛 申請人:山東眾森建材科技有限公司