[发明专利]一种无氯高效复合增强型固体水泥助磨剂及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的水泥助磨剂及其规模化生产方法，特别涉及一种无氯高效复合增强型固体水泥助磨剂及其生产方法。

背景技术

选用合适的水泥助磨剂是可以大幅度提高水泥粉磨效率，降低电耗，从而提高水泥产业的经济效益。目前常用的助磨剂包括粉煤灰、氯化钠、硬脂酸盐等无机组分和醇胺、聚羧酸盐等极性有机物。单一助磨剂在使用过程中不可避免会产生普适性差、功能单一、价格昂贵等问题。近几年，多配方、多性能、高效复合助磨剂的研究开发成为该领域的研究热点。由于目前国家水泥标准规定水泥中的氯离子含量不能大于0.06％，且助磨剂的掺量必须小于水泥重量的0.5％，传统的以氯化钠为主的粉体增强型助磨剂将停止使用。开发高性价比，增强、助磨性能优良，对环境无害的复合助磨剂具有重大的市场应用前景。

由多种有机、无机材料复合而成的的水泥固体助磨剂将多种有效助磨成分配合在一起，在粉磨过程中发挥各自的助磨功效，因此能显著降低筛余细度，增加水泥比表面积；提高物料的流动性，减少颗粒间粘附力和团聚作用，防止颗粒再度聚结，从而抑制粉磨逆过程的进行；同时还能更有效地激发物料各组分中的潜在活性，获得较高的水泥强度。比如发明专利200510047822.6公开了一种由多种有效助磨物质组成的多功能水泥助磨剂，但其中含有了大量对钢筋有锈蚀作用的氯离子。

发明内容

本发明的目的是针对现有水泥助磨剂存在的不足，在充分研究磨机的工作机理、型号和结构，熟料成分，混合材种类及成品水泥的各种物理及化学性能的基础上，开发出一种不含氯离子、生产成本低、普适性好、并且具有防锈防冻功能的无氯高效复合增强型固体水泥助磨剂。

本发明的技术方案一种无氯高效复合增强型固体水泥助磨剂由无机基体原料、有机原料和水、促强防冻剂和防锈剂组成，助磨剂中各组分含量按重量百分数分别为：无机基体原料60～90％，有机原料和水1～10％，促强防冻剂1～20％，防锈剂1～10％。

本发明的无氯高效复合增强型固体水泥助磨剂中，无机基体原料由粉煤灰、碳酸钠和硅酸钠组成，有机原料为选自三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇或纸浆废液中的3～4种的混合物，无机促强防冻剂由硫酸铝、生石灰或氢氧化钠、乙酸钠或尿素组成，防锈剂是磷酸二氢钠。上述成分占助磨剂的重量百分数分别为粉煤灰0.5～30％、碳酸钠10～60％、硅酸钠0.5～30％；三乙醇胺0.3～5％、乙二醇0.3～5％、丙二醇0.3～5％、丙三醇0.3～5％或纸浆废液0.3～8％中的3或4种混合物；水0.3～10％；硫酸铝0.2～10％、生石灰或氢氧化钠0.2～10％、乙酸钠或尿素0.2～10％；磷酸二氢钠1～10％。

本助磨剂的生产方法分为两个步骤：

(1)、首先，把三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇或纸浆废液中的3～4种加入到反应器中，并加水搅拌均匀，然后加入无机促强防冻剂硫酸铝、生石灰或氢氧化钠、乙酸钠或尿素，在30-100℃下搅拌0.5-3.5小时，得到混合均匀、具有一定粘稠度的混合物。

(2)把得到的具有一定粘稠度的混合物加入到粉煤灰、碳酸钠、硅酸钠组成的无机基体原料中，并添加防锈剂磷酸二氢钠，经过充分搅拌、粉碎直到混合均匀，得到一种无毒、高效、不易潮解的粉末状无氯高效复合增强型固体水泥助磨剂材料。

本发明与传统助磨剂相比，具有以下创新点：

(1)、把三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇或纸浆废液中的3～4种有机复合，可以得到比单独使用传统的助磨剂如三乙醇胺更好的增强助磨效果。由于可以使用工业废料，助磨剂成本大大降低。

(2)、通过在有机溶液中引入特定的硫酸铝、生石灰或氢氧化钠、乙酸钠或尿素等无机促强防冻剂，并将得到的混合溶液和无机基体原料、防锈剂进一步混合粉碎，利用无机离子对有机基团的络合和激活作用，可进一步提升磨剂的助磨效果，并且具有增强、防锈、防冻功能。

(3)、本助磨剂成品为不含氯离子的粉末状固体，对钢筋无锈蚀作用，无毒，不易潮解，便于包装、运输，掺入量低(0.3％～0.5％)，增强效果明显，符合国家关于水泥助磨剂的最新标准。

经多种水泥品种实验，本助磨剂还具有适应性强的特点，在掺入量0.3％～0.5％时候，不仅能发挥最佳助磨效果，明显改善水泥粉磨细度和降低电耗，还可以显著改善水泥的物理和化学性能，尤其是提高水泥的早、后期强度，并且无不利作用。由于可以使用多种矿物原料，助磨剂生产成本低廉，而且制备工艺简单，非常适合在水泥行业广泛应用。

具体实施方式

本发明的实现过程和材料的性能由实施例说明：