[发明专利]一种水泥助磨剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于化工建筑材料领域，尤其涉及一种水泥助磨剂及其制备方法和应用。

背景技术

在水泥生产过程中，水泥助磨剂已被广泛应用于水泥物料的粉磨，水泥助磨剂作为水泥生产过程中的工艺外加剂除能提高水泥生产过程中水泥粉磨的效率外(简称提产)，还能通过改变水泥的水化速率，提高水泥的3天及28天抗压强度(简称提强)，提产效果主要取决于组成助磨剂的各物质与水泥磨机工作状态的适应性，而提强效果则主要取决于组成助磨剂的各物质与水泥各种矿物成分的相互作用，也就是说目前水泥助磨剂的配方主要根据各水泥企业水泥磨机工作状态和水泥的矿物组成而定，这就要求水泥助磨剂的配方不仅要做到一厂一配方，而且当该水泥企业水泥磨机工作状态或水泥的各种矿物成分改变时，水泥助磨剂的配方也应相应调整，才能达到最佳效果。而实际情况是：目前的水泥助磨剂均在水泥助磨剂企业生产配制好后通过灌装运输到水泥生产现场，在水泥连续生产的整个过程中，根据水泥磨机中的物料量，按配比要求通过控制输送泵的方式将水泥助磨剂定量加入到水泥磨机中，当水泥企业水泥磨机工作状态或水泥各种矿物成分改变时，这种助磨剂传统的配制和使用方法很难做到适时调整水泥助磨剂的配方；此外，由于水泥助磨剂是两种以上原料液体按一定比例经物理混合而成，时间长不仅引起原料液体分层，而且易产生化学络合和加成反应，造成水泥助磨剂配方成分的改变。基于以上两个原因，造成目前水泥助磨剂产品在水泥生产过程中使用时，效果不稳定，严重影响了产品质量，降低了企业的效益。

发明内容

解决的技术问题：为了克服现有技术的不足，获得一种表面分散性好、流动性高，提升水泥强度、分散解离度的水泥助磨剂，本发明提供了一种水泥助磨剂及其制备方法和应用。

技术方案：一种水泥助磨剂，由以下组分按重量份数配比组成：三硝基间苯三胺2～7份，苯甲基乙基苯胺3～7份，萜烯酚树脂2～4份，粉煤灰9～21份，钛白粉6～8份，二氧化硅2～5份，甲基丙烯酸4～8份，聚乳酸-三亚甲基碳酸酯2～7份，聚乙二烯5～9份，三乙醇胺硫酸酯10～50份，酰胺戊二酸胺2～5份，邻苯二甲酸6～12份。

优选的，所述水泥助磨剂由以下组分按重量份数配比组成：三硝基间苯三胺2～4份，苯甲基乙基苯胺3～6份，萜烯酚树脂3～4份，粉煤灰10～16份，钛白粉6～7份，二氧化硅2～4份，甲基丙烯酸5～7份，聚乳酸-三亚甲基碳酸酯3～5份，聚乙二烯7～8份，三乙醇胺硫酸酯11～44份，酰胺戊二酸胺3～4份，邻苯二甲酸7～10份。

一种水泥助磨剂的制备方法，包括如下步骤：

第1步、将电导率为0.01Mv～0.05Mv的超纯水330～990份，通过粒子加速器处理5～10分钟后注入到阴离子交换柱中吸附10～20分钟，采用强酸弱碱盐洗脱阴离子交换柱，并将洗脱液加入反应釜中，启动反应釜搅拌电机，搅拌机转速为80～120转/分钟，依次加入三硝基间苯三胺、苯甲基乙基苯胺、萜烯酚树脂，开启反应釜高压蒸汽开关，向热交换器中通入高温高压蒸汽，使得反应釜内温度上升至60～80℃，保温1～2小时；

第2步、取粉煤灰，钛白粉和二氧化硅混合并粉碎至粒径为460～560目，将混合粉末加入甲基丙烯酸中搅拌制成混合液，将多孔载体浸入混合液中，吸附30～60分钟；

第3步、将第2步吸附后得到的混合液加至反应釜中，反应釜中搅拌机转速提高至120～150转/分钟，再次启动高压蒸汽开关，向热交换器中通入高温高压蒸汽，使得反应釜温度上升至110～125℃；依次加入聚乳酸-三亚甲基碳酸酯、聚乙二烯搅拌至完全溶解，关闭反应釜进料仓门，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.02～-0.06MPa，通入氦气使得反应釜压力增加至0.005～0.01MPa，保温30～60分钟；

第4步、将反应釜内压力降至0MPa，搅拌机转速降至85～110转/分，向热交换器中通入冷却水，使得反应釜温度降至70～85℃，加入三乙醇胺硫酸酯，酯化反应1～3小时，使得反应釜内溶液的酯化平衡值为4.3～9.5；依次加入酰胺戊二酸胺、邻苯二甲酸，反应釜搅拌机转速降至50～80转/分钟，保温60～120分钟；出料、干燥、过筛后即可制得水泥助磨剂。

优选的，第1步中粒子加速器设定的工作参数如下：能量为0.75MeV～2.5MeV，束流为200mA～400mA，束功率为200kW～400kW，束流水平能量为0.7MeV～1.5MeV，束流竖直能量为0.5MeV～2.0MeV，引出束流均匀度为70％～90％。

优选的，第1步中强酸弱碱盐为硫酸铵，质量浓度为35％～45％。