專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高效水泥液體助磨劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水泥生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是涉及一種高效水泥液體助磨劑。
背景技術(shù)：
水泥助磨劑是一種在水泥粉磨過(guò)程中加入磨機(jī)內(nèi)起助磨作用而又不損害水泥性能的添加劑，一般摻量為1%以下。它可改變磨機(jī)內(nèi)部物料之間的分散性及水泥的流速，提高水泥的輸送效率，并有效消除水泥微細(xì)顆粒的靜電吸附和包球糊磨現(xiàn)象，可提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)20%左右，同時(shí)有效地減少了過(guò)粉磨現(xiàn)象，優(yōu)化水泥顆粒級(jí)配，降低水泥篩余。復(fù)合型助磨劑還含有對(duì)粉煤灰、礦粉等水泥混合材起激發(fā)其潛在活性作用的激發(fā)劑，提高水泥強(qiáng)度從而增加生產(chǎn)水泥時(shí)混合材的摻量，減少熟料摻量，大幅度節(jié)約石灰石資源的消耗， 降低生產(chǎn)成本。使用水泥助磨劑還可以在不增加粉磨設(shè)備和不改變粉磨時(shí)間的情況下，提高年度生產(chǎn)量及勞動(dòng)力，擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模，降低噸水泥耗電量，降低生產(chǎn)成本。水泥工業(yè)中，粉塵、C02和S02的排放量分別為全國(guó)工業(yè)生產(chǎn)總排放量的27. 10%、 21.8%、4.85%。C02、S02和NOx是形成地球溫室效應(yīng)和酸雨的有害氣體。使用水泥助磨劑在水泥生產(chǎn)粉磨過(guò)程中既節(jié)煤、節(jié)電，同時(shí)又減少了有害氣體的排放量，改善了水泥企業(yè)附近的生態(tài)環(huán)境，提高了當(dāng)?shù)鼐用竦纳钯|(zhì)量，也減少了社會(huì)的治污成本。使用水泥助磨劑是水泥企業(yè)節(jié)能降耗、減排利廢的一項(xiàng)很有效的措施。水泥助磨劑能夠在節(jié)約資源、能源；降低能耗；減少勞動(dòng)力等方面取得巨大社會(huì)效益。國(guó)外粉碎作業(yè)使用助磨劑已有70多年的歷史，自從1930年Goddard以樹(shù)脂作為助磨劑在英國(guó)首先取得專(zhuān)利以來(lái)，先后被研究作為助磨劑的物質(zhì)達(dá)50多種，助磨劑的品種以有機(jī)化合物為主，其中以醇和醇胺類(lèi)的化合物為多。德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、日本、俄羅斯、韓國(guó)等國(guó)對(duì)助磨劑的研究和應(yīng)用較為廣泛，據(jù)悉目前美國(guó)、日本幾乎所有的水泥廠都使用水泥助磨劑。我國(guó)對(duì)助磨劑的研究和應(yīng)用起步較晚，20世紀(jì)50年代后期，一些水泥廠曾利用煤、 紙漿廢液、肥皂廢液等作為水泥助磨劑，效果不甚明顯。20世紀(jì)70年代，不少水泥企業(yè)和研究部門(mén)對(duì)助磨劑開(kāi)展廣泛的研究和應(yīng)用工作，先后對(duì)水泥磨及生料磨使用助磨劑進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、工業(yè)性試驗(yàn)和生產(chǎn)上的應(yīng)用，近年來(lái)，助磨劑的研究得到有關(guān)高等院校、科研院所和科技開(kāi)發(fā)公司的高度重視，取得多項(xiàng)成果。過(guò)去十年中國(guó)水泥產(chǎn)量增長(zhǎng)很快，2010年度全國(guó)水泥產(chǎn)量約在18億噸占世界水泥總量的50%以上，可見(jiàn)中國(guó)水泥在世界上的重要性。水泥助磨劑行業(yè)潛在市場(chǎng)巨大，發(fā)展前景良好，這是本發(fā)明人研發(fā)新型助磨劑的主要原因。目前，我國(guó)水泥總產(chǎn)量已突破18億噸，由于存在巨大的水泥助磨劑市場(chǎng)，國(guó)外公司如德國(guó)Basf公司，英國(guó)R)sros公司，意大利Mapei公司等企業(yè)都已經(jīng)進(jìn)入中國(guó)水泥助磨劑市場(chǎng)。他們的產(chǎn)品都已形成系列化，大部分企業(yè)都已涉及到混凝土外加劑，水泥助磨僅僅是系列的一部分。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)表明，國(guó)外水泥助磨劑專(zhuān)利絕大部分為液體產(chǎn)品。因?yàn)橐后w產(chǎn)品使用方便，僅僅需要增加一個(gè)儲(chǔ)料罐和一個(gè)液體計(jì)量泵，就可以順利加入，不需要復(fù)雜笨重的設(shè)備。這之中，美國(guó)的水泥助磨劑專(zhuān)利最多，約有十余個(gè)，其中涉及到高分子合成技術(shù)，國(guó)外水泥助磨劑產(chǎn)品，各廠家大部分也就幾個(gè)型號(hào)，技術(shù)相對(duì)成熟，配方也基本固定，不需要像混凝土外加劑那樣為了適應(yīng)水泥和季節(jié)的變化需要經(jīng)常的變動(dòng)配方，配方主要是胺類(lèi)，多元醇類(lèi)，醋酸鹽等單一或復(fù)合品。由于這些產(chǎn)品摻量少，液體計(jì)量添加方便，提高磨劑粉磨效率10% 20%，節(jié)省單位時(shí)間電耗，提高水泥粉體的流動(dòng)性，有利于散裝運(yùn)輸和貯存， 故在國(guó)外水泥廠使用很普遍。這些公司由于其產(chǎn)品國(guó)際化，所以也都符合美國(guó)ASTM C456 標(biāo)準(zhǔn)。近10年來(lái)，隨著國(guó)外水泥助磨劑產(chǎn)品的進(jìn)入，業(yè)內(nèi)人士對(duì)水泥助磨劑產(chǎn)品認(rèn)識(shí)的不斷提高，國(guó)內(nèi)水泥企業(yè)使用水泥助磨劑的前景不斷看好。可以預(yù)見(jiàn)，隨著大部分立窯水泥的逐步退出，水泥企業(yè)的逐步大型化和集團(tuán)化，水泥助磨劑的使用率將很快達(dá)到一個(gè)較高的層次。我們預(yù)計(jì)，到2012年，我國(guó)大中型水泥企業(yè)使用水泥助磨劑的比率將達(dá)到90%左右。以年產(chǎn)10億噸水泥計(jì)，摻量可按0. 3kg/t計(jì)算，每年市場(chǎng)需求可達(dá)30萬(wàn)噸，產(chǎn)值達(dá)40 億元。由于助磨劑市場(chǎng)前景廣闊，一時(shí)間全國(guó)各地興起很多助磨劑企業(yè)，但目前我國(guó)大多數(shù)水泥助磨劑企業(yè)都是采用購(gòu)買(mǎi)化工原料復(fù)配的生產(chǎn)工藝，進(jìn)入這一產(chǎn)業(yè)的門(mén)檻較低， 絕大多數(shù)水泥助磨劑企業(yè)沒(méi)有研發(fā)能力，生產(chǎn)工藝落后，管理不規(guī)范。隨著市場(chǎng)的逐步成熟，企業(yè)利潤(rùn)空間將被壓縮，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越靠過(guò)硬的產(chǎn)品質(zhì)量和性價(jià)比，越來(lái)越靠產(chǎn)品的科技的進(jìn)步和產(chǎn)品的售前(設(shè)計(jì))，售中(調(diào)試)，售后(維護(hù))服務(wù)。由于我國(guó)的國(guó)情，目前水泥助磨劑產(chǎn)品有粉劑和液體兩種形態(tài)，液體摻量為 0. 02% 0. 15%，粉體摻量為0. 2% 0. 5%，南方企業(yè)使用液體產(chǎn)品較多，北方部分企業(yè)使用粉體產(chǎn)品。然而，我國(guó)水泥助磨劑的粉體及液體產(chǎn)品中絕大部分含有大量氯離子及堿離子做為早強(qiáng)劑，而這兩種物質(zhì)對(duì)水泥的危害如下
1、氯離子對(duì)水泥性能的影響
水泥在沒(méi)有C 1-或C 1-含量極低的情況下，由于水泥混凝土堿性很強(qiáng)，ρ H值較高，保護(hù)著鋼筋表面鈍化膜使銹蝕難以深入。氯離子在鋼筋混凝土中的有害作用在于它能夠破壞鋼筋鈍化膜，加速銹蝕反應(yīng)。當(dāng)鋼筋表面存在C 1-、02和H20的情況下，在鋼筋的不同部位會(huì)發(fā)生如下電化學(xué)反應(yīng)F e +2C 1- —F e C 12+2e_ — F e2++2Cl-+2e-； 02+2H20+4e- - 4(0 H )-。進(jìn)入水中的F e2+與0 H-作用生成F e (0 H )2,在一定的 H20和02條件下，可進(jìn)一步生成F e (0 H ) 3產(chǎn)生膨脹，破壞混凝土。20世紀(jì)50年代，我國(guó)北方及國(guó)外某些國(guó)家(尤其是前蘇聯(lián))，為使冬季施工方便，曾普遍使用氯化鈣等氯鹽作混凝土早強(qiáng)(或防凍)劑，致使大量建筑因鋼筋嚴(yán)重銹蝕而過(guò)早破壞，付出了昂貴的代價(jià)?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外鋼筋混凝土工程施工原則上已不用氯鹽早強(qiáng) (或防凍)劑；即使摻用氯鹽，我國(guó)規(guī)定一般鋼筋混凝土工程中氯鹽摻量不得大于水泥重量的1%(港工鋼筋混凝土中不得大于水泥重量的0. 1%)，并需對(duì)鋼筋作防銹處理，將混凝土振搗密實(shí)。此外，C a C 12用量較大時(shí)，還會(huì)降低混凝土抗化學(xué)侵蝕性和耐磨性及觀天抗折強(qiáng)度。如在生料中加入的氯化物，雖然可促進(jìn)熟料煅燒，起到礦化劑的作用，對(duì)提高立窯產(chǎn)量有利，但有相當(dāng)部分的氯離子會(huì)殘留于熟料和水泥中，也會(huì)加速鋼筋銹蝕。因此，無(wú)論是水泥生料中，還是水泥中加入氯化物都應(yīng)持謹(jǐn)慎態(tài)度，不宜摻加。2、堿對(duì)水泥性能的影響堿溶解速度快，能增加水泥混凝土液相的堿度，可加速水泥水化速度及激發(fā)水泥中混合材的活性，通常被用作水泥的早強(qiáng)劑，以提高水泥的早期強(qiáng)度。堿作為水泥早強(qiáng)劑對(duì)水泥的增強(qiáng)效果往往隨外加劑的種類(lèi)及摻量，外加劑中各激發(fā)組分的配比，混合材種類(lèi)及摻量， 熟料(或水泥)成分及性能，使用溫度等因素的不同而不同。但大多數(shù)外加劑對(duì)水泥早期(1天、3天、7天)強(qiáng)度的促進(jìn)作用比對(duì)后期( 天) 強(qiáng)度的促進(jìn)效果好，有的還對(duì)觀天強(qiáng)度沒(méi)有促進(jìn)作用甚至降低觀天強(qiáng)度；有時(shí)會(huì)使水泥發(fā)生快凝、結(jié)塊及需水量增加；還容易發(fā)生堿骨料反應(yīng)，產(chǎn)生局部膨脹，引起構(gòu)筑物開(kāi)裂變形， 甚至崩潰。在水泥儲(chǔ)存中，堿易生成鉀石膏(K2S04*C a S 04-H20 )，使水泥庫(kù)結(jié)塊和造成水泥快凝。堿還能使混凝土表面起霜(白斑)。因此，在水泥生產(chǎn)中，堿雖然可提高水泥的早期強(qiáng)度，增加混合材的摻量，但還是不宜使用含堿的早強(qiáng)劑。我國(guó)已經(jīng)成為世界水泥助磨劑產(chǎn)品應(yīng)用的主要市場(chǎng)，新型水泥助磨劑產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)力量亟待加強(qiáng)，研發(fā)高效、成本低廉、性能穩(wěn)定的助磨劑，特別是不含氯、堿離子助磨劑的研究對(duì)我國(guó)水泥助磨劑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展及水泥工業(yè)的節(jié)能減排都將具有重要意義。有鑒于此，本發(fā)明人結(jié)合從事水泥添加劑領(lǐng)域工作多年的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)上述技術(shù)領(lǐng)域的缺陷進(jìn)行長(zhǎng)期研究，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種配料簡(jiǎn)單、成本低廉、加工便利的高效水泥液體助磨劑， 既能降低能耗和成本，又能提高單位時(shí)間內(nèi)的水泥產(chǎn)量和水泥質(zhì)量，同時(shí)解決傳統(tǒng)水泥助磨劑中含有大量氯、堿離子對(duì)水泥所帶來(lái)來(lái)的危害。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種高效水泥液體助磨劑，包括以下組分二乙醇單異丙醇胺，含量為2(Γ25%;丙三醇，含量為纊10% ；糖蜜，含量為If 20% ；其余為水，以上百分量均以重量計(jì)。進(jìn)一步，所述二乙醇單異丙醇胺含量為22%，丙三醇含量為9 %，糖蜜含量為20%， 其余為水，以上百分量均以重量計(jì)。進(jìn)一步，所述二乙醇單異丙醇胺含量為20%，丙三醇含量為10 %，糖蜜含量為 18%，其余為水，以上百分量均以重量計(jì)。進(jìn)一步，所述二乙醇單異丙醇胺含量為對(duì)％，丙三醇含量為8 %，糖蜜含量為19%， 其余為水，以上百分量均以重量計(jì)。 本發(fā)明的水泥助磨劑通過(guò)將各組分在常溫、常壓下，通過(guò)充分?jǐn)嚢柚频?。采用本技術(shù)方案，本發(fā)明取得以下有益技術(shù)效果
第一，本發(fā)明的水泥助磨劑，配料簡(jiǎn)單，成本低廉，加工方便；第二，本發(fā)明的水泥助磨劑，既能降低水泥生產(chǎn)的能耗和成本，又能提高單位時(shí)間內(nèi)的水泥產(chǎn)量和水泥質(zhì)量，在水泥粉磨時(shí)加入到水泥磨中，可提高臺(tái)水泥磨臺(tái)時(shí)15%以上，生產(chǎn)出來(lái)的水泥3天強(qiáng)度增加3MPa 以上，觀天強(qiáng)度增加4MPa以上；第三，本發(fā)明的水泥助磨劑中不含任何氯、堿離子，在助磨增強(qiáng)的同時(shí)能解決傳統(tǒng)水泥助磨劑中含有大量氯、堿離子對(duì)水泥所帶來(lái)的危害。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的高效水泥液體助磨劑進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
將22% (重量百分量，下同)二乙醇單異丙醇胺，9%丙三醇，20%糖蜜，其余為水，用作溶劑，在攪拌罐中攪拌M小時(shí)充分?jǐn)噭?，制成摻量?%。的SJSQlO-A型助磨劑。下面是SJSQlO-A型助磨劑在浙江上峰水泥集團(tuán)有限公司的試驗(yàn)情況。粉磨工藝為輥壓機(jī)+分級(jí)打散機(jī)+高細(xì)高產(chǎn)開(kāi)路磨(Φ;ΜΧ 11m)，助磨劑用計(jì)量泵滴加在磨頭的控制皮帶秤的物料上，試驗(yàn)水泥品種為P . O 42. 5R。表一入磨物料的篩余情況
權(quán)利要求
1.一種高效水泥液體助磨劑，其特征在于包括以下組分二乙醇單異丙醇胺，含量為 2(Γ25% ；丙三醇，含量為8 10% ；糖蜜，含量為18 20% ；其余為水，以上百分量均以重量計(jì)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高效水泥液體助磨劑，其特征在于所述二乙醇單異丙醇胺含量為22%，丙三醇含量為9 %，糖蜜含量為20%，其余為水，以上百分量均以重量計(jì)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高效水泥液體助磨劑，其特征在于所述二乙醇單異丙醇胺含量為20%，丙三醇含量為10 %，糖蜜含量為18%，其余為水，以上百分量均以重量計(jì)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高效水泥液體助磨劑，其特征在于所述二乙醇單異丙醇胺含量為對(duì)％，丙三醇含量為8 %，糖蜜含量為19%，其余為水，以上百分量均以重量計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種高效水泥液體助磨劑，包括以下組分二乙醇單異丙醇胺，含量為20~25%；丙三醇，含量為8~10%；糖蜜，含量為18~20%；其余為水，用作溶劑，以上百分量均以重量計(jì)。本發(fā)明的水泥助磨劑，在水泥粉磨時(shí)加入到水泥磨中，可提高臺(tái)水泥磨臺(tái)時(shí)15%以上；生產(chǎn)出來(lái)的水泥3天強(qiáng)度增加3MPa以上，28天強(qiáng)度增加4MPa以上。同時(shí)本發(fā)明中不含任何氯、堿離子，避免了氯、堿離子對(duì)水泥所帶來(lái)的危害。
文檔編號(hào)C04B103/52GK102503235SQ20111036065
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者張新地, 張虎 申請(qǐng)人:紹興試金石建材科技有限公司