[发明专利]一种水泥助磨剂改性组分材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建材领域，涉及一种水泥助磨剂改性组分材料的制备方法。

背景技术

随着城市化和现代化进程的加剧，水泥需求逐年增加。水泥工业在满足现代化和工业建设的同时，由于对石灰石、煤炭、电力等资源、能源的需求，及粉尘、CO₂、SO₃、NO_x等大气污染物的逸放，加剧了资源、能源的消耗和环境的污染。水泥助磨剂的使用除改善水泥粉磨环节，提高水泥磨机粉磨效率，可激发废渣活性，降低水泥熟料用量，节省因水泥熟料生产而带来的煤、电消耗，及大气污染物的排放，提高工业废渣的利用效率，在实现“节能”效果的同时，也达到了“减排”的目的。

然而，近年来，随着石油化工、精细化工原材料价格的不断攀升，这种以多元醇和醇胺作为主要原材料的水泥助磨剂成本剧增，为了解决助磨剂成本居高不下的问题，寻求工业副产品作为助磨剂原料，制备助磨剂，降低助磨剂生产成本成为当前助磨剂生产厂商亟待解决的问题，亦为助磨剂发展的趋势和助磨剂领域研究的热点。

纵观当前水泥助磨剂中使用的工业副产品，糖蜜以较好的助磨效果和较低的价格得到助磨剂生产行业的青睐。然而，由于糖蜜中大量蔗糖（含量在30～50%范围）对水泥水化的延迟作用，严重影响了水泥的物理性能，限制了糖蜜在助磨剂行业的广泛使用。因此，寻求糖蜜改性的技术，解决糖蜜对水泥性能的负面影响，成为助磨剂生产行业迫在眉睫的现实问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥助磨剂用改性组分材料的制备方法。

本发明提出的水泥助磨剂改性组分材料由糖蜜改性而来。

本发明提出的水泥助磨剂改性组分材料的制备方法，将糖蜜和蒸馏水以1：1-1：1.2的质量比投入到三个烧瓶，搅拌溶解，用无机酸调节pH值到2.5～3.0，搅拌状态下在85～90℃恒温水解，水解时间为2.5-3.5小时；水解完成后，加入Ni催化剂和蒸馏水，用NaOH溶液调节溶液的pH值至9～10，作为阴极溶液，以浓度为5%（质量分数）的H₂SO₄作为阳极溶液，控制阴极溶液和阳极溶液的体积相同，物料循环下进行恒电流电解至规定电量，停止电解，出液。将电解完成液静置，分离出Ni催化剂循环使用，上清液经离子交换纯化、浓缩，即得所需产品。

本发明中，所述无机酸为硫酸或盐酸。

本发明中，糖蜜作为被改性的材料，蒸馏水用于稀释糖蜜，硫酸、盐酸和NaOH用于调整pH值，以质量分数为5%的硫酸为电解液。其中，在水解时，温度在85～90℃。通过改性，将制糖工业废液糖蜜中的糖分氢化电解成醇，应用于水泥助磨剂组分时，由于糖分的消失和醇的生成，可解决糖蜜直接应用于助磨剂生产时，对水泥凝结时间，早、后期强度和适应性的负面影响，并显著改善用于助磨剂组分时的助磨功效和增强效果。

利用本发明方法制备得到的水泥助磨剂改性组分材料作为组分应用到水泥助磨剂，其加入量为水泥质量的35wt～45wt%。

本发明制备的助磨剂组分生产的途径是：采用水解、氢化电解，使得糖蜜中的糖分转化为醇，以改性糖蜜中醇为主要组分，用于水泥助磨剂的生产中，解决因糖蜜直接使用时，其中糖分对水泥强度和适应性的影响。

本发明的有益效果在于：

本发明采用水解和氢化电解的方式，对糖蜜进行醇化改性，用于水泥助磨剂的主要组分，解决其直接使用时，因糖分含量过高而引起的强度和适应性问题，同时显著提高其作为助磨剂组分时的粉磨效果。

具体实施方式

下面通过实例进一步说明本发明。

实施例1：本发明是一种用制糖工业废液糖蜜经水解醇化而制得。制备时使用蒸馏水为糖蜜稀释液，硫酸、盐酸和NaOH用于调整糖蜜稀释液和糖蜜水解液的pH值，以质量含量为5%的硫酸液为电解液。并由于以下方法制成，首先称取质量500g的糖蜜，与蒸馏水以质量1：1比例投入到三个烧瓶，搅拌溶解，用稀酸盐调节pH值到2.5～3.0，搅拌状态下在85～90℃恒温水解，时长为3h。水解液350g，加入Ni催化剂，用蒸馏水加至1000ml，最后用NaOH溶液将pH值调至9～10，作为阴极溶液，以1000ml浓度为5%（质量分数）的H₂SO₄作为阳极溶液，物料循环下进行恒电流电解至规定电量，停止电解，出液。将电解完成液静置，分离出催化剂循环使用，将上清液经离子交换纯化、浓缩至350g。