一种能大量掺杂石灰石的水泥助磨剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水泥外加剂技术领域，具体是一种能大量掺杂石灰石的水泥助磨剂及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着可持续发展战略的实施，资源、能源、环境问题极大地制约水泥工业的发展。 极少掺量的水泥助磨剂就能改善水泥颗粒级配、提高粉磨效率和水泥品质指标。因此，助磨 剂对水泥工业可持续发展有着不可替代的重要作用。
[0003] 石灰石是水泥厂最易于获得、最便宜的混合材料，同时还可以改善水泥的一系列 性能，包括降低水泥标准稠度用水量、提高水泥与减水剂相容性、改善水泥的保水性等。利 用天然廉价资源石灰石磨细后作为水泥生产的混合材，与矿渣、粉煤灰、火山灰相比，因其 资源有保证，价格低廉，运输方便，不用烘干，对水泥工业更显示出巨大的经济价值，所以目 前很多水泥厂为了减低成本，想加入大量石灰石。
[0004] 我国在20世纪80年代初期就开始了石灰石用作混合材料的研究，并进行了实际 工程应用。水泥中掺入约5%~8%的石灰石代替熟料，可以提高水泥早期强度，同时不明 显降低水泥后期强度。但当石灰石掺量较大时，与矿渣、粉煤灰等比较，石灰石会明显地降 低水泥后期强度。改善高石灰石掺量水泥后期强度偏低的一个措施，是在水泥生产时掺加 某些化学添加。因此，那怎样才能做到加入尽可能多的石灰石，而不影响水泥品质已成为该 领域的研究热点。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种能大量掺杂石灰石的水 泥助磨剂，该助磨剂不仅可大幅度提高水泥中石灰石等混合材掺量，减少熟料用量，而且能 提高水泥的细度及抗折抗压强度，且能改善水泥性能和提高产量，降低水泥生产成本的。
[0006] 为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
[0007] -种能大量掺杂石灰石的水泥助磨剂，各组分按质量百分比为：
[0008] 三乙醇胺 KT20% 二聚丙三醇 5~15% 硫酸钠 12~15% 氯化钠 〇%: 糖醚 3~9% 甲酸钙 1~4%
[0009] 十二烷基苯 r4% 六偏磷酸钠 1~2% 助剂 4~8% IR 余量
[0010] 其中，上述所述的一种能大量掺杂石灰石的水泥助磨剂，其优选的各组分按质量 百分比为：
[0011] 三乙醇胺 15~20% 二聚丙三醇 1_(T15% 硫酸钠 1315% 氯化钠 3~5% 糖醚 5~7% 甲酸钙 3~4% 十二烷基苯 1~4%. .六偏磷酸钠 1.51% 助剂 41% 水 余量
[0012] 上述所述的一种能大量掺杂石灰石的水泥助磨剂，其最优选的各组分按质量百分 比为：
[0013] 三乙醇胺 1:8% 二聚丙三醇 14% 硫酸钠 15% 氯化钠 5% 糖醚 m 甲酸钙 4% 十二烷基苯 4% 六偏磷酸钠 1.% 助剂 5% 氷 余量
[0014] 优选地，所述助剂是羧酸、木素磺酸盐、烷基磺酸盐中的一种或多种。
[0015] 优选地，所述木质素磺酸盐为木浆、竹浆或草浆亚硫酸盐制浆废液浓缩产物。
[0016] 本发明的另一个目的是提供该助磨剂的制备方法。
[0017] -种能大量掺杂石灰石的水泥助磨剂的制备方法，包括如下步骤：
[0018] 1)将三乙醇胺、二聚丙三醇与水按质量比为1:1~1:6的比例进行混合形成溶液， 然后进行加热，温度加热至50~55°C，
[0019] 2)分别将硫酸钠、氯化钠、糖醚、甲酸钙、硫酸铝、助剂加入到上述溶液中；
[0020] 3)将温度降至30°C以下，将六偏磷酸钠、十二烷基硫酸钠加入到上述溶液中，保 温；
[0021] 4)将该溶液进行搅拌溶解，待搅拌均匀、冷却、过滤后即成成品。
[0022] 本发明的配方中：三异丙醇胺属烷醇胺类物质，是一种具有胺基和醇性羟基的醇 胺化合物，由于它的分子中既含有氨基，又含有羟基，因此具有胺和醇的综合性能，三异丙 醇胺作为表面活性剂，能够减少粉体颗粒断面愈合和颗粒团聚，提高粉体颗粒分散性和流 动性，减少包球现象的发生，提高粉磨效率，还能在使用过程中减少用水量，改善水泥的流 动性和提高混凝土的强度；甲酸钙是一种中性的、具有促凝功能的早强剂；三乙醇胺能与 水泥水化体系中阳离子形成易溶于水的螯合物，且在水泥颗粒表面形成许多可熔点，致使 与石膏的反应速度加快，水化硫铝酸钙量增多，有利于凝结和密实，从而提高早起强度，同 时由于水泥水化过程中形成不稳定的络合物，是氢氧化钙过饱和程度提高，从而提高水泥 石的致密性和强度；适量的六偏磷酸钠的加入不仅不会影响水泥的性能，而且能提高水泥 的分散性和流动性，提高磨机的粉磨效率和选粉机选粉效率。适量的十二烷基苯的加入可 改善水泥的流动性、保水性，以及与外加剂的兼容性。糖醚能明显提高石灰石在复合水泥填 充量，助磨剂经过各成分的复合作用，达到助磨、提高石灰石在水泥中填充量的作用。
[0023] 相比于现有技术，本发明的优势在于：
[0024] 1、本发明的助磨剂中各原料协同作用，不仅能够大幅度提高水泥中石灰石掺入 量，石灰石的掺量提高20~30%，能大大减少熟料的用量，降低成本。
[0025] 2、本发明的助磨剂在水泥中的掺量只有万分之几，不影响水泥各项性能和规定 值，可提高粉磨效率，水泥强度，还可提高水泥的渗透性，流动性好，可以大幅度降低产品成 本，助磨效果更加明显，改善工作环境，并能明显改善水泥的性能，生产工艺简单，产品可以 长期储存。
[0026] 2、本发明的水泥助磨剂，经试验证明，台时产量可以提高25~30%左右。
【具体实施方式】
[0027] 以下结合较佳实施例对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。
[0028] 实施例1
[0029] -种能大量掺杂石灰石的水泥助磨剂，各组分按质量百分比为：
[0030] 三乙醇胺 1S.% 二聚丙三醇 ：1屬
[0031] 硫酸钠 氯化钠 5% 糖醚 啟 甲酸钙 侧 十二烷基苯 4% 六偏磷酸钠 11 草浆亚硫酸盐制浆废液 5% 水 余量
[0032] 上述水泥助磨剂的制备方法，包括如下步骤：
[0033] 1)将三乙醇胺、二聚丙三醇与水按质量比为1:1的比例进行混合形成溶液，然后 进行加热，温度加热至50 °C，
[0034] 2)分别将硫酸钠、氯化钠、糖醚、甲酸钙、硫酸铝、草浆亚硫酸盐制浆废液加入到上 述溶液中；
[0035] 3)将温度降至30°C以下，将六偏磷酸钠、十二烷基硫酸钠加入到上述溶液中，保 温，
[0036] 4)将该溶液进行搅拌溶解，待搅拌均匀、冷却、过滤后即成成品。
[0037] 使用本发明实施例的助磨剂水泥掺杂的石灰石掺杂量为22%的物理性能测定 结果：3天的抗折强度为5. 2Mpa，抗压强度为28. 3Mpa，28天抗折强度为8. 0,抗压强度为 53. 27,凝结时间为初凝139分钟，终凝为200分钟。
[0038] 实施例2
[0039] -种能大量掺杂石灰石的水泥助磨剂，各组分按质量百分比为：
[0040] 三乙醇胺 15% 二聚丙三醇 10% 硫酸钠 15% 氯化钠 5% 糖醚 7% 甲酸钙 4% 十二烷基苯 4% 六偏磷酸钠 L52% 烷基磺酸盐 7% 水 余量
[0041] 上述水泥助磨剂的制备方法，包括如下步骤：