[发明专利]一种大掺量矿渣水泥降碳助剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种大掺量矿渣水泥降碳助剂及制备方法，解决了现有技术中没有针对市售大掺量矿渣水泥提强的功能的技术问题。它包括晶核剂：5‑20%；分散剂：0.05‑0.6%；多元醇：20‑50%；剩余部分用水补齐至100%；所述晶核剂为水化硅酸钙（xCaO•ySiO₂•zH₂O，C‑S‑H），制备原料包括硝酸钙、九水偏硅酸钠、聚羧酸减水剂、氢氧化钠。本发明通过在矿渣水泥粉磨过程中加入该种水泥外加剂方式，工艺简单，与常规市售水泥助磨剂叠加使用，添加量仅水泥质量的0.1%‑0.3%，旨在降低矿渣水泥单位产品的碳排放量和提高水泥强度，同时改善水泥强度。

技术领域

本发明属于水泥生产技术领域，具体涉及一种大掺量矿渣水泥降碳助剂及制备方法。

背景技术

高炉矿渣是一种炼铁工艺产生的固体废物，长期堆积的处理方式会对环境和生态造成不良影响。生产矿渣水泥是对该废渣有效的处理方式之一，有利于固体废物的回收和资源二次利用。专利CN 110104984 A公开了一种基于改性复合脱水相的磷石膏矿渣水泥早强促凝剂，所述促凝早强剂是由脱水相与NaOH、Na₂SO₄和Na₂SiO₃均匀混合得到，用该发明提供的基于改性复合脱水相的磷石膏矿渣水泥促凝早强剂替代2-10％的水泥用量。专利CN114835423 A公开了一种用于过磷石膏矿渣水泥早强剂及其制备方法和应用，其由氢氧化钙(Ca(OH)₂)和十八水合硫酸铝(Al₂(SO₄)₃·18H₂O)，并添加一定量改性剂，在水热条件下合成得到。其对过磷石膏矿渣水泥的凝结时间和早期强度具有明显的改善。

上述专利所述矿渣水泥主要成分为磷石膏/改性磷石膏浆、矿渣、少量硅酸盐水泥等，没有针对市面上普遍以硅酸盐水泥、矿渣为主要成分的大掺量矿渣水泥提强的功能。

发明内容

针对背景技术中所提出的不足，本发明提供了一种大掺量矿渣水泥降碳助剂及制备方法，通过在矿渣水泥粉磨过程中加入该种水泥外加剂方式，工艺简单，添加量仅水泥质量的0.1％-0.3％，旨在降低矿渣水泥单位产品的碳排放量和提高水泥强度。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种大掺量矿渣水泥降碳助剂，其制备包括下述重量百分比的原料：

晶核剂：5-20％；分散剂：0.05-0.6％；多元醇：20-50％；剩余部分用水补齐至100％。

进一步的，其制备包括下述重量百分比的原料：

晶核剂：5-15％；分散剂：0.1-0.4％；多元醇：20-40％；剩余部分用水补齐至100％。

进一步的，其制备包括下述重量百分比的原料：

晶核剂：10％；分散剂：0.2％；多元醇：30％；剩余部分用水补齐至100％。

进一步的，所述晶核剂为水化硅酸钙(xCaO·ySiO₂·zH₂O，C-S-H)，制备原料包括硝酸钙、九水偏硅酸钠、聚羧酸减水剂、氢氧化钠。

进一步的，所述分散剂为聚氨基甲酸乙酯、十二烷基苯磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚、十六烷基三甲基溴化铵其中的任意一种物质或任意几种物质混合。

进一步的，所述分散剂优选组合为聚氨基甲酸乙酯和辛基酚聚氧乙烯醚混合。

进一步的，所述多元醇为丙醇、丙二醇、丙三醇、二乙二醇、乙酸二乙二醇、丁醇任意一种物质或任意两种物质组合。

本发明提供的一种大掺量矿渣水泥降碳助剂的制备方法，包括下述制备步骤：