本发明涉及水泥外加剂技术领域，具体涉及一种煤矸石专用水泥助磨剂。
背景技术：
水泥生产过程需要进行“两磨一烧”，即生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。其中水泥粉磨是水泥生产中的一道重要工序，它是通过机械方法将水泥熟料(缓凝剂和性能调节材料等)及混合材(石膏、煤矸石、粉煤灰、石灰石等)粉磨至适宜的粒度(以细度、比表面积等)，形成一定的颗粒级配，以满足水泥浆体凝结、硬化要求，此过程消耗的能量中大约有97％左右的能量转化为热能而消耗掉，即使对生产设备进行了改造，但仍无法避免大部分能量转化成热能而消耗掉。为了在单位时间内降低能耗，提高台产率，除改造设备外，目前最佳方案是在水泥生产中加入一定量的水泥助磨剂来提高粉磨效率。水泥助磨剂作为一种能改善水泥粉磨效果以及提高水泥性能的外加剂，可提高水泥粉磨效率，提高选粉机的选粉效率、提高各龄期水泥强度、降低粉磨时能耗，同时改善水泥工作性能等各种效果。
目前，水泥粉磨中用作水泥混合材的工业废料主要有粉煤灰、矿渣、煤矸石等，因粉煤灰和矿渣有不同程度活性，所以粉煤灰和矿渣在水泥、混凝土的使用量正在逐年增加。而煤矸石作为我国排放量最大的一种工业废渣之一，它在水泥中的掺入量却都在20％以下，未能得到充分利用，一方面原因在于煤矸石是一种特殊的粗粒类土，其粗颗粒多为次软岩石或极软岩石，强度较低，虽然易破碎，但煤矸石的易磨性、水稳定性差，活性不如粉煤灰、矿渣，另一方面原因在于随着煤矸石在水泥配比中用量增加，易导致水泥的标准稠度需水量明显增加，水泥的早期和后期强度下降等问题。现有的水泥助磨剂无法改善上述问题，特别是当煤矸石掺入量＞20％以上时，水泥性能和粉磨效率无法得到有效改善的问题。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种煤矸石专用水泥助磨剂，有助于提高水泥混合材中煤矸石的掺量，提高煤矸石的易磨性，同时减少水泥标准稠度需水量，不影响水泥早期和后期强度，提高水泥的磨机粉磨效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：
一种煤矸石专用水泥助磨剂，各组分的重量份数配比为：氯化物盐类1～15份，硫酸盐类1～20份，醇类5～30份，改性醇胺类5～60份，适量水。
所述氯化物盐类包括氯化钠、氯化钙、氯化钾中的一种或几种。
所述硫酸盐类包括硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硫酸钠、焦亚硫酸钠中的一种或几种。
所述醇类包括乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚甘油中的一种或几种。
所述改性醇胺类包括二乙醇单异丙醇胺、单乙醇二异丙醇胺、改性三乙醇胺中的一种或几种。
各组分的重量份数配比为：氯化物盐类4～10份，硫酸盐类5～16份，醇类10～20份，改性醇胺类20～45份，适量水。
各组分的重量份数配比为：氯化物盐类6～9份，硫酸盐类8～13份，醇类10～15份，改性醇胺类30～40份，适量水。
各组分的重量份数配比为：氯化物盐类7份，硫酸盐类8份，醇类13份，改性醇胺类30份，水42份。
本发明具有以下有益效果：通过煤矸石专用水泥助磨剂的使用，进一步提高了水泥混合材中煤矸石的掺量，提高煤矸石的易磨性，不影响水泥早期和后期强度，并减少了水泥标准稠度需水量，使水泥的磨机粉磨效率和水泥性能得到显著提高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
一种煤矸石专用水泥助磨剂，包括氯化物盐类、硫酸盐类、醇类、改性醇胺类和适量水。
其中加入适量水是起到溶解固体、降温，降低粘度等作用。
其中氯化物盐类在制备助磨剂过程中起到提高煤矸石的利用效率，增强水泥早期强度的作用；硫酸盐类可缓解因使用助磨剂引起的凝结时间过快问题，同时起到去除煤矸石中的重金属的作用，并具有一定增加强度的作用；醇类可提高对煤矸石的助磨、并具有防静电作用，与醇胺类有互补作用；改性醇胺类可提高对煤矸石的助磨，并具有防静电、增加水泥强度，改善水泥质量的作用，与醇类一起使用有互补作用。
实施例1
一种煤矸石专用水泥助磨剂，由以下重量份的组分组成：二乙醇单异丙醇胺5份，改性三乙醇胺40份，二乙二醇5份，氯化钾2份，氯化钙8份，硫代硫酸钠12份，水28份。将上述原料混合搅拌0.5～1.0h，即可。
实施例2
一种煤矸石专用水泥助磨剂，由以下重量份的组分组成：二乙醇单异丙醇胺26份，改性三乙醇胺12份，三乙二醇8份，乙二醇4份，氯化钙5份，硫代硫酸钠16份，硫酸钠4份，水25份。将上述原料混合搅拌0.5～1.0h，即可。
实施例3
一种煤矸石专用水泥助磨剂，由以下重量份的组分组成：改性三乙醇胺30，单乙醇二异丙醇胺15份，乙二醇5份，二乙二醇5份，氯化钠3份，氯化钾1份，硫代硫酸钠15份，焦亚硫酸钠1份，水25份。将上述原料混合搅拌0.5～1.0h，即可。
实施例4
一种煤矸石专用水泥助磨剂，由以下重量份的组分组成：二乙醇单异丙醇胺40份，单乙醇二异丙醇胺5份，聚甘油1份，乙二醇4份，氯化钠5份，氯化钾1份，硫代硫酸钠16份，亚硫酸钠1份，焦亚硫酸钠3份，水24份。将上述原料混合搅拌0.5～1.0h，即可。
实施例5
一种煤矸石专用水泥助磨剂，由以下重量份的组分组成：二乙醇单异丙醇胺5份，改性三乙醇胺40份，二乙二醇6份，氯化钾1份，氯化钙8份，硫代硫酸钠12份，水28份。将上述原料混合搅拌0.5～1.0h，即可。
实施例6
一种煤矸石专用水泥助磨剂，由以下重量份的组分组成：二乙醇单异丙醇胺26份，改性三乙醇胺12份，三乙二醇8份，乙二醇2份，氯化钙4份，硫代硫酸钠16份，硫酸钠4份，水28份。将上述原料混合搅拌0.5～1.0h，即可。
实施例7
一种煤矸石专用水泥助磨剂，由以下重量份的组分组成：改性三乙醇胺30，单乙醇二异丙醇胺15份，乙二醇5份，二乙二醇5份，氯化钠3份，氯化钾2份，硫代硫酸钠15份，焦亚硫酸钠1份，水24份。将上述原料混合搅拌0.5～1.0h，即可。
实施例8
一种煤矸石专用水泥助磨剂，由以下重量份的组分组成：二乙醇单异丙醇胺40份，单乙醇二异丙醇胺5份，聚甘油2份，二乙二醇3份，氯化钠5份，氯化钾1份，硫代硫酸钠15份，亚硫酸钠2份，焦亚硫酸钠3份，水24份。将上述原料混合搅拌0.5～1.0h，即可。
实施例9
一种煤矸石专用水泥助磨剂，以总重量份数100份计，各组分的重量份数配比为：氯化物盐类1份，硫酸盐类1份，醇类30份，改性醇胺类5份，其余为水。将上述原料混合搅拌0.5～1.0h，即可。
实施例10
一种煤矸石专用水泥助磨剂，以总重量份数100份计，各组分的重量份数配比为：氯化物盐类15份，硫酸盐类5份，醇类20份，改性醇胺类60份，其余为水。将上述原料混合搅拌0.5～1.0h，即可。
实施例11
一种煤矸石专用水泥助磨剂，以总重量份数100份计，各组分的重量份数配比为：氯化物盐类8份，硫酸盐类13份，醇类15份，改性醇胺类20份，其余为水。将上述原料混合搅拌0.5～1.0h，即可。
实施例12
一种煤矸石专用水泥助磨剂，各组分的重量份数配比为：氯化物盐类7份，硫酸盐类8份，醇类13份，改性醇胺类30份，水42份。将上述原料混合搅拌0.5～1.0h，即可。
实施例13
一种煤矸石专用水泥助磨剂，以总重量份数100份计，各组分的重量份数配比为：氯化物盐类8份，硫酸盐类10份，醇类11份，改性醇胺类40份，其余为水。将上述原料混合搅拌0.5～1.0h，即可。
为验证上述实施例1～8的效果，配制上述实施例1～8的水泥助磨剂，根据表1水泥配比及助磨剂掺入量顺序，进行了工业性水泥粉磨试验，再将粉磨所得水泥进行了物理性能检测，结果见表2、3。
表1：使用水泥配比表
表2：空白水泥与实施例1～8物理性能对比数据1
表3：空白水泥与实施例1～8物理性能对比数据2
由表1可知，本发明中使用两种水泥配比进行对比例和实施例的对比，
一种对比方式为：对比例和实施例的水泥配比一致，即在与对比例水泥配比一致的水泥中掺入本发明实施例1～4中配制的水泥助磨剂，然后进行工业性水泥粉磨试验，再将粉磨所得水泥进行物理性能检测，将检测结果与对比例进行对比；
另一种对比方式为：对比例和实施例的水泥配比不一致，即将对比例中的熟料和石灰石的百分比含量各降低5％和2％，同时将煤矸石的百分比含量从18％增加至25％后，再次掺入本发明实施例5～8中配制的水泥助磨剂，然后进行工业性水泥粉磨试验，再将粉磨所得水泥进行物理性能检测，将检测结果与对比例进行对比；该方式配比的水泥成本明显低于对比例水泥成本。
由表2可知，在对比例和实施例采用相同水泥配比条件下，采用本发明实施例1～4配制的水泥助磨剂进行粉磨的水泥与对比例粉磨的水泥相比较，水泥的80um和45um筛余值有所减少，台时产量增加13～18T，比表面积略有提高；在对比例和实施例采用不同水泥配比条件下，采用本发明实施例5～8配制的水泥助磨剂进行粉磨的水泥与对比例粉磨的水泥相比较，水泥的80um和45um筛余值有所减少，台时产量增加9～15T，比表面积略有降低。
从表3可知，在对比例和实施例采用相同水泥配比条件下，采用本发明实施例1～4配制的水泥助磨剂进行粉磨的水泥与对比例粉磨的水泥相比较，水泥的早期强度(3d)增长达3.1～4.7MPa，后期强度(28d)增长达3.8～6.4MPa，水泥凝结时间变化值都在±30min之内，水泥标准稠度需水量减少达1.0～1.4；在对比例和实施例采用不同水泥配比条件下，采用本发明实施例5～8配制的水泥助磨剂进行粉磨的水泥与对比例粉磨的水泥相比较，水泥的早期和后期强度无明显变化或略有增长，水泥凝结时间变化值都在±30min之内，水泥标准稠度需水量减少达0.4～0.8；同时，在两种水泥配比条件下的水泥安定性都合格，完全符合设计要求。
本发明的使用可以进一步提高水泥混合材中煤矸石的掺量，提高煤矸石的易磨性，不影响水泥早期和后期强度，可减少水泥标准稠度需水量，能够显著地提高水泥的磨机粉磨效率达5％～20％。在相同配比条件下，提高水泥早期强度3.0～5.0MPa和增加水泥后期强度4.0～8.0MPa，水泥标准稠度需水量变化相对值在0.5～2.0；在水泥配比中降低3％～6％熟料掺量以及增加5％～15％煤矸石掺量条件下，水泥早期和后期强度变化绝对值在1.5MPa以内，水泥标准稠度需水量变化相对值在0.5以内，并且本发明的组合配方不会对水泥制品及混凝土产生危害性，符合GB/T 26748-2011《水泥助磨剂》的要求。虽然在吨水泥中助磨剂的掺量范围为0.02％～0.15％，但是可以降低熟料用量增加煤矸石掺量，有利于降低水泥生产成本。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。