专利名称：：一种复合助磨剂及其制备方法以及其应用的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种胶凝材料生产中使用的复合助磨剂及其制备方法以及其应用，具体是，本发明涉及水泥生产中可降低水泥粉磨电耗，同时提高水泥早期和后期强度的一种固体型复合增强助磨剂。
背景技术：
：节能、减排、降耗是当前水泥生产的重大i果题，目前有两个途径，一是设法降低水泥粉磨电耗，二是用工业固体废弃物替代部分水泥熟料，降低水泥生产成本的同时，也减少了温室气体的排放量。水泥粉磨作业电耗占水泥生产电耗的70%,用于粉磨的球磨机能量利用率不及10%，随着近年来水泥细度进一步纟是高，粉磨效率显著降低。水泥在与球磨机内的钢球和钢段介质等发生碰撞而粉碎的过程中，颗粒内部的电价4建被切断，产生电子密度差异，颗粒间彼此吸引重新凝聚成团或吸附在粉磨介质表面，从而使粉磨产量和质量大幅度降低，助磨剂材料具有较强的表面活性和分散性，容易吸附在物料颗粒表面和裂缝之间，既有效阻止了物料断裂面的愈合又减少了团聚现象，从而使粉磨效率提高10~20%。近年来，水泥熟料的生产成本急剧增高，各水泥厂都试图通过提高火山灰质材料(混合材)在水泥中的掺加量来降低水泥熟料的用量，从而降低水泥的综合成本。火山灰质材料包括矿渣、粉煤灰、炉渣、天然火山灰等，传统的助磨剂和增强剂大多适应于以掺加矿渣为主的水泥工艺，目前，矿渣在大部分;也区已经成为稀缺材泮+，价格昂贵，但若以粉煤灰和炉渣为主要掺加物代替水泥熟料，虽然可以降低成本，但随着粉煤灰和炉渣掺加量的增加，水泥前期强度和后期强度下降，而且水泥的标准稠度用水量明显增加，因此，市场需要一种用于改善掺加粉煤灰的水泥前期和后期强度，同时减少用水量的新型水泥助磨剂。目前市售的水泥助磨剂没有能够同时满足降低能耗、提高前期和后期强度，同时并不增加水泥用水量的产品。
发明内容本发明的目的在于克力良现有纟支术存在的上述不足，通过研究改进，开发出一种新型的复合助磨剂及其制备方法，不仅能提高水泥台时产量，降低粉磨电耗，而且同时提高水泥前期强度和后期强度，降低熟料用量，虽然导致粉煤灰和炉渣的掺加量增加，但并不增加水泥用水量。为实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种复合助磨剂，其特4正在于它含有有才几助剂110%重量和无才几基体才才津牛90~99%重量，其中所述有机助剂包括聚羧酸和木质素石黄酸盐中的至少一种、多元脂肪醇、多元脂肪醇胺、葡萄并唐酸盐；所述无才几基体材料包括硅酸钠和碳酸钠中的至少一种、硫酸盐、煅烧石膏、以及生石灰。在本发明中，水泥前期强度是指水泥3天的抗折抗压强度；水泥后期强度是指水泥28天的抗折抗压强度。才艮据本发明的另一优选实施方案，其中所述多元脂肪醇可以是任意多元脂肪醇，优选C2-C5多元脂肪醇，更优选是乙二醇，丙二醇和丙三醇中的至少一种；多元脂肪醇胺可以是4壬意多元脂肪醇胺，优选三乙醇胺、三异丙醇胺中的至少一种；所述葡萄糖酸盐可以是任何葡萄片唐酸盐，优选葡萄净唐酸钾、葡萄^唐酸铵、葡萄糖酸钠，更优选葡萄糖酸钠，所述硫酸盐可以是任何合适的硫酸盐，优选无水石克酸钠、石克酸铝中的至少一种。根据本发明的另一优选实施方案，其中所述各成分占复合助磨剂的重量百分lt分别为三乙醇胺0.35%重量、三异丙醇胺0.35%重量、乙二醇0.55°/。重量、丙二醇0~5%重量、丙三醇05%重量、葡萄糖酸钠0.53%重量、聚羧酸02%重量、木质素^"酸盐03%重量。无水硫酸钠10~60%重量、石克酸铝030%重量、煅烧石膏1060%重量、生石灰530%重量、石圭酸钠0~25%重量、石友酸钠020%重量。如果需要，本发明的复合助磨剂还可以可选i也含有适量的水以利于制备过程中产品的均化。本发明的另一方面提供了一种复合助磨剂的制备方法，包括以下步骤(1)将占助磨剂总重量的1-10%的聚羧酸和木质素磺酸盐中的至少一种、多元脂肪醇胺、多元脂肪醇、葡萄4唐酸盐加入到反应薈中，在常温100。C下搅拌0.53小时，得到有4几助剂混合溶液备用；(2)将占助磨剂总重量90-99°/(^圭酸钠和>^酸钠中的至少一种、硫酸盐、煅烧石膏、生石灰，在搅拌器中混合搅拌，同时将步骤(l)所述的有机助剂混合溶液均匀喷洒到搅拌器中，连续搅拌2030分钟直到混合均匀，得到复合助磨剂。才艮据本发明的另一优选实施方案，其中所述多元脂肪醇胺为C2-C5多元脂肪醇胺、所述多元脂肪醇为C2-C5多元脂肪醇。才艮据本发明的又一优选实施方案，多元脂肪醇胺选自三乙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种；多元脂肪醇选自乙二醇、丙二醇和丙三醇中的至少一种；石克酸盐是无7jc石克酸钠和石克酸铝中的至少一种。才艮据本发明的又一优选实施方案，各成分占复合助磨剂的总重量百分数分别为三乙醇胺0.35%重量、三异丙醇胺0.35%重量、乙二醇0.55%重量、丙二醇05%重量、丙三醇05%重量、葡萄糖酸钠0.53%重量、聚羧酸02%重量、木质素磺酸盐03%重量，无水石克酸钠1060%重量、石克酸铝030%重量、并义烧石膏10-60%重量、生石灰530%重量、>圭酸钠025%重量、碳酸钠020%重量。本发明的又一方面提供了该复合助磨剂在用于提高水泥强度中的应用，尤其是同时提高早期和后期强度。1.本发明是一种把多种无才几、有才几材并+复合而成的助磨剂，各成分之间具有4艮强的复合协同效应，比单独使用传统的助磨剂或增强剂能更有效地激发物料各组分中的潜在活性，在显著降低粉磨电耗的同时，还能有效提高水泥强度。2.本发明复合助磨剂，显著提高粉磨效率，减少水泥粉磨单位电耗10~20%,或在水泥细度和比表面积不变的情况下，才是高磨机产量1020%。3.本发明复合助磨剂，能够使水泥三天抗压强度提高24MPa,28天抗压强度4是高3-8MPa。4.应用本发明复合助磨剂，降〗氐水泥成本，用4分煤灰^齐4戈部分熟料，在保持水泥强度不变的前提下，降低熟料用量10-15%,同时不增加水泥标准稠度用水量。具体实施例方式为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步说明本发明的本发明的一个实施例纟是供了一种复合助磨剂，其特征在于它含有有才几助剂110%重量和无才几基体材4牛9099%重量，其中所述有机助剂包括聚羧酸和木质素磺酸盐中的至少一种、多元脂肪醇、多元脂肪醇胺、葡萄糖酸盐；所述无机基体材料包括硅酸钠和碳酸钠中的至少一种、碌u酸盐、煅::晓石膏、以及生石灰。才艮据本发明的另一优选实施方案，其中所述多元脂肪醇可以是任意多元脂肪醇，优选C2-C5多元脂肪醇，更优选是乙二醇，丙二醇和丙三醇中的至少一种；多元脂防醇胺可以是^f壬意多元脂肪醇胺，优选三乙醇胺、三异丙醇胺中的至少一种；所述葡萄4唐酸盐可以是任何葡萄糖酸盐，优选葡萄糖酸钾、葡萄糖酸铵，葡萄糖酸钠，更优选葡萄糖酸钠，所述硫酸盐可以是任何合适的硫酸盐，优选无水石克酸钠、石危酸铝中的至少一种。根据本发明的另一优选实施方案，其中所述各成分占复合助磨剂的重量百分数分别为三乙醇胺0.35%重量、三异丙醇胺0.35%重量、乙二醇0.5~5%重量、丙二醇05%重量、丙三醇05°/。重量、葡萄糖酸钠0.53%重量、聚羧酸0~2%重量、木质素石黄酸盐03%重量。无水硫酸钠10~60%重量、石克酸铝030%重量、煅烧石膏1060%重量、生石灰5~30%重量、石圭酸钠025%重量、碳酸钠020%本发明的另一实施例提供了一种复合助磨剂的制备方法，包括以下步骤(1)将占助磨剂总重量的1-10%的聚羧酸和木质素磺酸盐中的至少一种、多元脂肪醇胺、多元脂肪醇、葡萄糖酸盐加入到反应釜中，在常温100。C下搅拌0.53小时，得到有^L助剂混合溶液备用；(2)将占助磨剂总重量90-99%硅酸钠和碳酸钠中的至少一种、硫酸盐煅烧石膏、生石灰、在搅拌器中混合搅拌，同时将步骤(l)所述的有机助剂混合溶液均匀喷洒到搅拌器中，连续搅拌2030分钟直到混合均匀，得到复合助磨剂。才艮据本发明的另一优选实施方案，其中所述多元脂肪醇胺为C2-C5多元脂肪醇胺、所述多元脂肪醇为C2-C5多元脂肪醇。才艮据本发明的又一优选实施方案，多元脂肪醇胺选自三乙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种；多元脂肪醇选自乙二醇、丙二醇和丙三醇中的至少一种；石危酸盐是无水硫酸钠和碌u酸铝中的至少一种。根据本发明的又一优选实施方案，各成分占复合助磨剂的总重量百分数分别为三乙醇胺0.3~5%重量、三异丙醇胺0.35%重量、乙二醇0.55%重量、丙二醇0~5%重量、丙三醇05%重量、葡萄糖酸钠0.53%重量、聚羧酸02%重量、木质素磺酸盐0~3%重量，无水石克酸钠1060%重量、碌b酸铝0~30%重量、煅烧石膏1060%重量、生石灰530%重量、桂酸钠0~25%重量、碳酸钠0~20%重量。本发明的又一实施例提供了该复合助磨剂在用于提高水泥早期和后期强度中的应用。在本发明的一个实施例提供了如下的复合助磨剂的制备方法，包括如下步骤(1)将三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇、葡萄糖酸钠、聚羧酸和木质素磺酸盐之中的67种加入到反应釜中，在常温100。C下4觉4半0.53小时，优选0.51.5小时，备用。(2)将无水石克酸钠、石克酸铝、煅烧石膏、生石灰、硅酸钠和碳酸钠之中的45种材料混合搅拌，同时将步骤(1)所制备的混合溶液均匀喷洒到搅拌器中，连续搅拌2030分钟直到混合均匀，得到复合助磨剂材料。实施例1称耳又三乙醇胺3g、三异丙醇胺50g、乙二醇5g、丙二醇5g、葡萄糖酸钠5g、木质素磺酸钠30g，依次放入反应釜中搅拌，温度上升至80°C时再持续搅拌60分钟，制成均匀的混合溶液备用。再称取无水碌b酸钠100g、弁义烧石膏600g、生石灰50g、石圭酸钠152g,依次放入搅拌机搅拌，同时将上述制备的混合溶液均匀喷洒到搅拌机内，再持续搅拌20分钟，即得到所需复合助磨剂。该发明产品在水泥中的添加重量百分比为0.5%。水泥试-验效果见下表。可见，3天和28天抗压强度分别增加了3.1MPa和5.7MPa，7jc泥标准稠度用水量降低2.3%。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>称、取三乙醇胺3g、三异丙醇胺3g、乙二醇5g、丙三醇50g、葡萄糖酸钠30g、聚羧酸9g,依次放入反应釜中搅拌，温度上升至95°C时再持续搅拌40分钟，制成均匀的混合溶液备用。再称取无水石克酸钠150g、石克酸铝80g、；i投烧石膏170g、生石灰300g、碳酸钠200g，依次放入搅拌机搅拌，同时将上述制备的混合溶液均匀喷洒到搅拌机内，再持续搅拌20分钟，即得到所需复合助磨剂。该发明产品在水泥中的添加重量百分比为0.5%。水泥试-睑步丈果见下表。可见，3天和28天抗压强度分别增加了2.6MPa和4.3MPa,水泥标准稠度用水量降低1.2%。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>实施例3称耳又三乙醇胺15g、三异丙醇胺3g、乙二醇5g、丙二醇50g、葡萄糖酸钠6g、聚羧酸20g，依次放入反应釜中搅拌，温度上升至60。C时再持续搅拌90分钟，制成均匀的混合溶液备用。再称取无水碌u酸钠350g、石克酸铝100g、煅烧石膏250g、生石灰71g、碳酸钠130g依次放入搅拌机搅拌，同时将上述制备的混合溶液均匀喷洒到搅拌机内，再持续搅拌20分钟，即得到所需复合助磨剂。该发明产品在水泥中的添加重量百分比为0.5%。水泥试验效果见下表.可见，3天和28天抗压强度分别增加了3.6MPa和6.6MPa，水泥标准稠度用水量降低2.4%。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>实施例4称、取三乙醇胺10g、三异丙醇胺3g、乙二醇50g、丙二醇2g、葡萄糖S吏钠15g、木质素磺酸钠15g，依次;改入反应釜中搅拌，温度上升至25。C时再持续搅拌180分钟，制成均匀的混合溶液备用。再称取无水硫酸钠600g、煅烧石膏100g、生石灰75g、碳酸钠130g，依次放入搅拌机搅拌，同时将上述制备的混合溶液均匀喷洒到搅拌机内，再持续搅拌20分钟，即得到所需复合助磨剂。该发明产品在水泥中的添加重量百分比为0.5%。水泥试-验效果见下表。可见，3天和28天抗压强度分别增加了3.2MPa和4.8MPa,水泥标准稠度用水量降低1.7%。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>实施例5寿尔耳又三乙醇胺50g、三异丙醇胺3g、乙二醇5g、丙二醇5g、葡萄糖酸钠10g、聚羧酸10g,木质素石黄酸钠3g,依次放入反应釜中搅拌，温度上升至80°C时再持续搅拌60分钟，制成均匀的混合溶液备用。再称取无水石克酸钠100g、碌b酸铝300g、煅烧石膏100g、生石灰164g、硅酸钠250g,依次放入搅拌机搅拌，同时将上述制备的混合溶液均匀喷洒到搅拌机内，再持续搅拌20分钟，即得到所需复合助磨剂。该发明产品在水泥中的添加重量百分比为0.5%。水泥试-验效果见下表。可见，3天和28天抗压强度分别增加了3.9MPa和8.4MPa,7jc泥标准稠度用水量降4氐1.8%。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>实施例6称取三乙醇胺3g、三异丙醇胺20g、乙二醇18g、丙二醇17g、丙三醇20g、葡萄糖酸钠10g、聚羧酸10g，依次方文入反应釜中搅拌，温度上升至40°C时再持续搅拌120分钟，制成均匀的混合溶液备用。再称取无水碌L酸钠350g、石克酸铝100g、；i:投烧石膏250g、生石灰82g、硅酸钠120g，依次放入搅拌机搅拌，同时将上述制备的混合溶液均匀喷洒到搅拌机内，再持续搅拌20分钟，即得到所需复合助磨剂。该发明产品在水泥中的添加重量百分比为0.5%。水泥试-验岁丈果见下表。可见，3天和28天抗压强度分别增加了4.1MPa和7.0MPa,水泥标准稠度用水量降低1.7%。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>本领域的技术人员应当明了，上述优选实施例只是对本发明的具体说明，并不构成对本发明的限制。根据需要可以对其进行多种改进，组合，亚组合以及变换，所有的改进，组合，亚组合、变换以及等效替换都落入在所附的权利要求的范围内。权利要求1.一种复合助磨剂，其特征在于所述复合助磨剂含有有机助剂1～10％重量和无机基体材料90～99％重量，其中所述有机助剂包括聚羧酸和木质素磺酸盐中的至少一种，多元脂肪醇，多元脂肪醇胺，葡萄糖酸盐；所述无机基体材料包括硅酸钠和碳酸钠中的至少一种、硫酸盐、煅烧石膏、以及生石灰。2.根据权利要求1所述的复合助磨剂，所述多元脂肪醇是C2-C5多元脂肪醇，多元脂肪醇胺是C2-C5脂肪醇胺，所述葡萄糖酸盐是葡萄糖酸钠，所述硫酸盐是无水硫酸钠、硫酸铝中的至少一种。3.根据权利要求2所述的复合助磨剂，所述C2-C5多元脂肪醇选自乙二醇，丙二醇和丙三醇中的至少一种；C2-C5多元脂肪醇胺选自三乙醇胺、三异丙醇胺中的至少一种。4.根据权利要求3所述的复合助磨剂，各成分占助磨剂的总重量百分数分别为三乙醇胺0.3~5°/。重量、三异丙醇胺0.35%重量、乙二醇0.5~5%重量、丙二醇0~5%重量、丙三醇05%重量、葡萄糖酸钠0.5~3%重量、聚羧酸02%重量、木质素石黄酸盐03%重量，无水辟u酸钠1060%重量、碌^酸铝030%重量、煅烧石膏1060%重量、生石灰530%重量、硅酸钠025%重量、碳酸钠0~20%重量。5.—种复合助磨剂的制备方法，包4舌以下步骤(1)将占助磨剂总重量的1-10%的聚羧酸和木质素磺酸盐中的至少一种、多元脂肪醇胺、多元脂肪醇、葡萄糖酸盐加入到反应爸中，在常温100。C下搅拌0.5~3小时，得到有才几助剂混合溶液备用；(2)将占助磨剂总重量90-99°/(^圭酸钠和>碳酸钠中的至少一种、硫酸盐、煅烧石膏、生石灰、在搅拌器中混合搅拌，同时将步骤(1)所述的有才几助剂混合溶液均匀喷洒到搅拌器中，连续搅拌2030分钟直到混合均匀，得到复合助磨剂。6.根据权利要求5所述的制备方法，其中所述多元脂肪醇胺为C2-C5多元脂肪醇胺、所述多元脂肪醇为C2-C5多元脂肪醇。7.根据权利要求6所述的制备方法，多元脂肪醇胺选自三乙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种；多元脂肪醇选自乙二醇、丙二醇和丙三醇中的至少一种；石克g臾盐是无7jc石克酸钠和石克酸铝中的至少一种。8.根据权利要求7的制备方法，各成分占复合助磨剂的总重量百分数分別为三乙醇胺0.3~5%重量、三异丙醇胺0.35%重量、乙二醇0.55%重量、丙二醇05%重量、丙三醇05%重量、葡萄并唐酸钠0.5~3%重量、聚羧酸0~2%重量、木质素磺-S臾盐03%重量，无水碌u酸钠1060%重量、錄b酸铝0~30%重量、煅烧石膏1060%重量、生石灰530%重量、硅酸钠025%重量、碳酸钠020%重量。9.根据权利要求1~4任一项所述的复合助磨剂在水泥中的应用。10.4艮据4又利要求9所述的应用，所述复合助磨剂在水泥中的重量百分比为0.5%。全文摘要本发明涉及水泥生产使用的复合助磨剂及其制备方法以及应用，该助磨剂含有有机助剂1-10％重量和无机基体材料90-99％重量。有机助剂包括聚羧酸和木质素磺酸盐中的至少一种、C2-C5多元脂肪醇、C2-C5多元脂肪醇胺、葡萄糖酸盐、无机基体材料包括硅酸钠和碳酸钠中的至少一种、硫酸盐、煅烧石膏、生石灰。本发明还公开了该复合助磨剂的制备方法及应用。本产品能显著提高水泥的前期和后期强度，降低粉磨电耗，减少熟料用量。水泥的抗压强度明显提高，粉磨效率提高10～20％，在降低熟料用量10～15％的同时，水泥的标准稠度用水量基本保持不变。本发明尤其适合于用燃煤电厂粉煤灰和炉底渣做混合材料的水泥生产工艺。文档编号C04B24/24GK101428985SQ20081022590公开日2009年5月13日申请日期2008年11月5日优先权日2008年11月5日发明者庄起龙,徐跃峰,李俊录,军陈申请人:北京中大新材能源有限公司