[发明专利]一种高效复合水泥球磨助剂

说明书

技术领域

本发明属建材领域，具体涉及一种高效复合水泥球磨助剂。

背景技术

助磨剂是在固体物料粉磨过程中向系统内添加的化学药剂的总称，水泥粉磨过程中 掺加助磨剂能很好地解决水泥厂生产能力，降低电耗、减少环境污染。助磨剂的分类方 式较多，按组成上的差异可分为单一组分和复合组分，复合助磨剂可以改善水泥性能， 实际应用中效果好于纯化合物，故应用广泛。

目前三乙醇胺被普遍用于水泥助磨剂中，综合考虑各项性能掺量为0.03％时，可使 水泥产量提高20％左右，并有一定的早强作用，但三乙醇胺的成本高，工业品达每吨万 元左右，制约了它的应用。现有技术将多种有效助磨成分配合在一起，组成水泥复合助 磨剂也有相关报道，但大部分水泥复合助磨剂功能单一，仅起助磨作用，对改善水泥性 能成效不明显。

根据我国国情和目前情况，提高水泥磨粉系统的产品质量，提高磨粉效率，降低磨 粉电耗，适应水泥新标准的实施，已经成为水泥工作者和水泥企业的当务之急。水泥助 磨剂亟待解决：①利用工业、农副业废料，通过对废料的化学改造应用工业副产品开发 助磨剂新品种，以降低其成本，增加经济效益和环境效益；②助磨剂应多功能化，即 不仅起助磨作用，还能起其它改性作用，需有较大适应性。

发明内容

本发明目的在于提供一种成本低、高效、多功能复合水泥球磨助剂，促进助磨剂的 推广应用，以满足目前水泥行业所需。

为实现本发明目的，本发明选用成本低廉、工业副产品甘油醋酸酯与三乙醇胺复配， 作为新型高效复合助磨剂，通过实验探讨确定两者以重量百分比计，甘油醋酯副产物∶ 三乙醇胺＝80-90％∶10-20％，实验结果见表1。

表1  复合助磨剂不同掺量下的水泥的物理性能指标

水泥配方为：熟料∶矿渣∶石膏＝45∶50∶5，以万分之一为单位，复合助磨剂标注 形式表示掺量，如“A剂0.6‰+B剂0.1‰”表示为“A6+B1”。A为甘油醋酸酯，B为 三乙醇胺，C为木质素磺酸钙。

从表1看出，B剂和A剂减半复合(F4～F9)后各配方的筛余和比表面积均好于空 白样，但却没有单组分(F1、F2)助磨效果好。从其复合的规律看：A剂掺量相同时， B剂量越大，助磨效果越明显；同样，B剂掺量相同时，A剂量越大，助磨效果也越明 显。由此可见，B剂和A剂减半复合效果不好的原因可能是：B剂和A剂的掺量不足， 以至于不能充分发挥各自的助磨作用。考虑经济因素，使A剂足量(达到最佳掺量1.5 ‰)与B剂复合(F10、F11、F12)，试验结果证明助磨效果明显提高。同理使B剂足 量也能使复合助磨剂效果提高，但这违背了高效、低价的复合原则，没有应用意义。F10、 F11、F12中F11、F12的效果相差不大且优于F10，考虑到经济因素，F11(1.5‰的A 剂与0.2‰B剂三乙醇胺)是就助磨效果而言的最佳复合配方。F11与F3比较性能占优， 说明F11完全可取代F3这种常用的复合助磨剂。由于三乙醇胺具有早强、缓凝的性质。 从表中可以看出这样的规律，即多掺B剂的试样凝结时间变慢。F11虽凝结时间较慢， 仍较F3快。因此，选择甘油醋酸酯∶三乙醇胺＝1.5‰∶0.2‰掺量为较合理。

原料甘油醋酸酯是由甘油醋酸酯车间蒸馏釜排出液提炼而成，有效成分约20％，价 格极其低廉，该排出液含甘油醋酸酯、甘油、甘油聚合物、水、醋酸钠等混合物，为棕 色液体，粘度较大，其中三醋酸甘油酯系公认的有效助磨剂，而甘油及甘油聚合物、醋 酸钠也是具有一定助磨效果的助磨剂。三乙醇胺纯度为70％～80％，其他成分主要为三乙 醇胺的同系物二乙醇胺，乙醇胺等，它是一种非离子表面活性剂，具有很好的助磨效果。

就水泥球助磨剂的研制而言，不仅要看助磨效果的大小，还应考虑其对水泥性能的 影响，如果使用后综合效益大于助磨剂本身，并对水泥性能无不良影响，则是可取的； 否则仅有助磨效果是不够的。因此在考察多组分复合助磨剂助磨效果时，本发明结合助 磨剂对水泥性能的影响和原料来源、价格、用量等因素进行了筛选。实际复配两者以重 量百分比计，甘油醋酯副产物∶三乙醇胺＝80-90％∶10-20％。该球磨助剂加入量为水泥 重量的0.05％。