专利名称：一种增强型粉煤灰水泥助磨剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及助磨剂技术领域，更具体地说，涉及一种增强型粉煤灰水泥助磨剂的 制备方法。
背景技术：
水泥的粉磨包括分别粉磨和混合粉磨两种方式，目前比较常用的为混合粉磨的方 式。在进行混合粉磨时，由于水泥中熟料和混合材的耐磨性差异，造成了熟料的性能不能得 到充分发挥，造成资源的浪费。并且，当水泥的熟料、混合材在一起加入磨机中进行粉磨时， 由于物料与物料之间、物料与研磨体之间的剧烈而频繁地摩擦与撞击，使物料产生静电，这 些带电荷的物料会吸附在钢球与研磨体的表面，造成水泥磨机出现严重的包球、包锻现象； 当加入的混合材的湿度高于5%时，又会出现磨机中产生大量的水蒸气，使研磨料的湿度增 大，同样会造成上述的包球、包锻的现象，使水泥产量和质量大幅度降低。为了解决上述问题，现有的常用方法为加入水泥助磨剂的方法，水泥助磨剂能降 低水泥生产成本，提高水泥生产效率，增加水泥产量，改进水泥性能和改善水泥生产工艺的 操作性能等。现有的水泥助磨剂主要是由三乙醇胺和各种氯盐复配而成，氯盐具有提高水 泥强度的作用。例如，申请号为200510047822. 6的中国专利文献报道了一种多功能水泥助 磨剂，为粉煤灰、氯化钠、三乙醇胺、硅酸钠、锌矿石粉、苯甲酸钠、石膏、二乙二醇的混合物， 该混合物的重量比为粉煤灰为10 60%，氯化钠15 55%，三乙醇胺5 35%，硅酸钠 0.05 10%，锌矿石粉0. 3 12%，苯甲三纳0. 2 8%，石膏0. 5 6%，二乙二醇0. 3 5%。由于现有技术中的水泥助磨剂直接由三乙醇胺和氯盐复配而成，对粉煤灰水泥增 强效果不明显，并且，该水泥助磨剂使水泥中带入大量氯离子，从而使水泥在使用中造成钢 筋的锈蚀，对混凝土的耐久性产生不利影响。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种增强型粉煤灰水泥助磨剂的制 备方法，该方法制备的增强型粉煤灰水泥助磨剂对粉煤灰水泥有很好的增强效果。本发明提供一种增强型粉煤灰水泥助磨剂的制备方法，包括以浓硫酸为催化剂，将醇胺类化合物和有机酸在130 140°C下反应，得到有机铵
^rt.；将所述有机铵盐、水、腐殖酸钠、木钙和亚硝酸钠混合，搅拌，得到增强型粉煤灰水 泥助磨剂。优选的，所述醇胺类化合物、有机酸、水、腐殖酸钠、木钙和亚硝酸钠的质量比为
8 12 4 6 40 65 12 25 2 4 8 15。优选的，所述醇胺类化合物、有机酸、水、腐殖酸钠、木钙和亚硝酸钠的质量比为
9 11 5 50 60 15 20 2 4 9 13。
优选的，所述醇胺类化合物为三乙醇胺或三异丙醇胺。优选的，所述有机酸为乙酸或苯甲酸。优选的，所述浓硫酸的质量浓度为98%。优选的，所述浓硫酸与所述增强型粉煤灰水泥助磨剂的质量比为1 100。优选的，所述得到有机铵盐的反应时间为1 5小时。优选的，所述得到有机铵盐的反应时间为2 3小时。优选的，所述得到有机铵盐的反应温度为135°C。从上述的技术方案可以看出，本发明提供一种增强型粉煤灰水泥助磨剂的制备方 法，包括以浓硫酸为催化剂，将醇胺类化合物和有机酸在130 140°C下反应，得到有机 铵盐；将所述有机铵盐、水、腐殖酸钠、木钙和亚硝酸钠混合，搅拌，得到增强型粉煤灰水泥 助磨剂。本发明首先将醇胺类化合物和有机酸反应，得到有机铵盐，然后将有机铵盐与腐 殖酸钠、木钙和亚硝酸钠等混合，制备得到增强型粉煤灰水泥助磨剂。由于本发明以有机 酸为原料，制备得到有机铵盐既是一种表面活性剂又是早强剂，因此，提高了粉煤灰水泥的 强度，并且，本发明制备的增强型粉煤灰水泥助磨剂不含氯元素等物质。因此，该增强型粉 煤灰水泥助磨剂不会使水泥中带入氯离子，从而不会使水泥在使用中造成钢筋的锈蚀。实 验结果表明，本发明制备的增强型粉煤灰水泥助磨剂在粉煤灰掺量为30%的粉煤灰水泥 中的掺量0. 3%。时，抗折强度强度为5. 8Mpa(3d),9. OMpa ，抗压强度为22. 3Mpa(3d)， 42. 7Mpa (28d)。
具体实施例方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明公开了一种增强型粉煤灰水泥助磨剂的制备方法，包括以浓硫酸为催化剂，将醇胺类化合物和有机酸在130 140°C下反应，得到有机铵
^rt.；将所述有机铵盐、水、腐殖酸钠、木钙和亚硝酸钠混合，搅拌，得到增强型粉煤灰水 泥助磨剂。所述醇胺类化合物、有机酸、水、腐殖酸钠、木钙和亚硝酸钠的质量比优选为8 12 4 6 40 65 12 25 2 4 8 15，更优选为9 11 5 50 60 15 20 2 4 9 13。按照本发明，所述醇胺类化合物优选为三乙醇胺或三异丙醇胺。所述醇胺类化合 物可以降低水泥颗粒的表面能，减少颗粒团聚，在同样的时间内加大磨粉量。所述有机酸优 选为乙酸或苯甲酸。所述醇胺类化合物与所述有机酸能够在上述温度条件下反应，得到有 机铵盐，从而提高了制备的增强型粉煤灰水泥助磨剂的强度。按照本发明，所述浓硫酸的质量浓度优选为95 99%，更优选为98%。浓硫酸在 本发明中为催化剂，能够加速醇胺类化合物和有机酸的反应，从而制备得到有机铵盐。所 述浓硫酸与制备得到的增强型粉煤灰水泥助磨剂的质量比优选为0.5 2 100，优选为1 100。在得到有机铵盐的反应中，所述反应温度优选为135 140°C，最优选为135°C，所 述反应时间优选为1 5小时，更优选为2 4小时，最优选为2 3小时。按照本发明，还优选包括将所述有机铵盐冷却，用氢氧化钠将所述有机铵盐的PH值调整为7 8，更优选为 调整至7。本发明中所述腐殖酸钠、木钙、亚硝酸钠优选均为工业级化工原料，水为自来水。本发明制备的粉煤灰水泥助磨适用于各种水泥，尤其对于粉煤灰水泥有明显的增 强效果，对于水泥和混凝土性能无不良影响。同时，本发明的原料价格低廉、来源充足，从而 本发明提供的制备方法具有很好的应用前景。本发明提供的增强型粉煤灰水泥助磨剂优选 采通过高效雾化装置喷入磨机内。本发明提供一种增强型粉煤灰水泥助磨剂的制备方法，本发明采用合成与复配相 结合的制备方法，首先将醇胺类化合物和有机酸反应，得到有机铵盐，然后将有机铵盐与腐 殖酸钠、木钙和亚硝酸钠等混合，制备得到增强型粉煤灰水泥助磨剂。由于本发明以有机酸 为原料，制备得到有机铵盐既是一种表面活性剂又是早强剂，因此，提高了粉煤灰水泥的强 度，并且，本发明制备的增强型粉煤灰水泥助磨剂不含氯元素等物质。因此，该增强型粉煤 灰水泥助磨剂不会使水泥中带入氯离子，从而不会使水泥在使用中造成钢筋的锈蚀。同时， 本发明制备的增强型粉煤灰水泥助磨剂性能良好，成本较低，且体系稳定性好，能够大大提 高了水泥产量和水泥早期强度，满足国家标准对水泥产品的指标要求，对混凝土的耐久性 无不利影响。为了进一步说明本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行 描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权 利要求的限制。实施例1将8重量份三乙醇胺与4重量份苯甲酸加入反应器，再加入0. 12重量份的催化剂 浓硫酸，在130°C下反应3小时，冷却到室温时用氢氧化钠调整PH值为7，得到有机铵盐；将40重量份水加入到反应器中，充分搅拌制得有机铵盐水溶液，再将腐殖酸钠15 重量份、木钙2重量份、亚硝酸钠10重量份依次加入到反应容器中，边加入边搅拌，得到增 强型粉煤灰水泥助磨剂。在粉煤灰掺量为30wt%的粉煤灰水泥中添加0. 3wt%。的本实施例制备的增强型 粉煤灰水泥助磨剂，对其进行增强效果测定，测定结果如表1所示。实施例2将8重量份三乙醇胺与5重量份乙酸加入反应器，再加入0. 13重量份的催化剂浓 硫酸，在130°C下反应3小时，冷却到室温时用氢氧化钠调整PH值为7. 5，得到有机铵盐；将45重量份水加入到反应器中，充分搅拌制得有机铵盐水溶液，再将腐殖酸钠15 重量份、木钙3重量份、亚硝酸钠10重量份依次加入到反应容器中，边加入边搅拌，得到增 强型粉煤灰水泥助磨剂。在粉煤灰掺量为30wt%的粉煤灰水泥中添加0. 3wt%。的本实施例制备的水泥助 磨剂，对其进行增强效果测定，测定结果如表1所示。
实施例3将9重量份三乙醇胺与5重量份乙酸加入反应器，再加入0. 14重量份的催化剂浓 硫酸，在135°C下反应2. 5小时，冷却到室温时用氢氧化钠调整PH值为7，得到有机铵盐；将50重量份水加入到反应器中，充分搅拌制得有机铵盐水溶液，再将腐殖酸钠15 重量份、木钙2重量份、亚硝酸钠10重量份依次加入到反应容器中，边加入边搅拌，得到增 强型粉煤灰水泥助磨剂。在粉煤灰掺量为30wt%的粉煤灰水泥中添加0. 3wt%。的本实施例制备的增强型 粉煤灰水泥助磨剂，对其进行增强效果测定，测定结果如表1所示。实施例4将10重量份三异丙醇胺与6重量份乙酸加入反应器，再加入0. 16重量份的催化 剂浓硫酸，在130°C下反应3小时，冷却到室温时用氢氧化钠调整PH值为7. 8，得到有机铵
^rt.；将55重量份水加入到反应器中，充分搅拌制得有机铵盐水溶液，再将腐殖酸钠20 重量份、木钙3重量份、亚硝酸钠12重量份依次加入到反应容器中，边加入边搅拌，得到增 强型粉煤灰水泥助磨剂。在粉煤灰掺量为30wt%的粉煤灰水泥中添加0. 3wt%。的本实施例制备的增强型 粉煤灰水泥助磨剂，对其进行增强效果测定，测定结果如表1所示。比较例1对粉煤灰掺量为30wt%的粉煤灰水泥进行增强效果测定，测定结果如表1所示。比较例2在粉煤灰掺量为30wt%的粉煤灰水泥中添加lwt%。的山东宏艺科技股份有限公 司生产的HY普通型水泥助磨剂，对其进行增强效果测定，测定结果如表1所示。表1粉煤灰掺量为30wt %的增强型粉煤灰水泥增强效果
权利要求
1.一种增强型粉煤灰水泥助磨剂的制备方法，其特征在于，包括以浓硫酸为催化剂，将醇胺类化合物和有机酸在130 140°C下反应，得到有机铵盐； 将所述有机铵盐、水、腐殖酸钠、木钙和亚硝酸钠混合，搅拌，得到增强型粉煤灰水泥助 磨剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醇胺类化合物、有机酸、水、腐殖 酸钠、木钙和亚硝酸钠的质量比为8 12 4 6 40 65 12 25 2 4 8 15。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述醇胺类化合物、有机酸、水、腐殖 酸钠、木钙和亚硝酸钠的质量比为9 11 5 50 60 15 20 2 4 9 13。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醇胺类化合物为三乙醇胺或三异丙醇胺。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机酸为乙酸或苯甲酸。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浓硫酸的质量浓度为98%。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浓硫酸与所述增强型粉煤灰水 泥助磨剂的质量比为1 100。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述得到有机铵盐的反应时间为1 5小时。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述得到有机铵盐的反应时间为2 3小时。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述得到有机铵盐的反应温度为 135°C。
全文摘要
本发明实施例公开了一种增强型粉煤灰水泥助磨剂的制备方法，包括以浓硫酸为催化剂，将醇胺类化合物和有机酸在130～140℃下反应，得到有机铵盐；将所述有机铵盐、水、腐殖酸钠、木钙和亚硝酸钠、混合，搅拌，得到增强型粉煤灰水泥助磨剂。该增强型粉煤灰水泥助磨剂在助磨的同时提高粉煤灰水泥的强度。本发明首先将醇胺类化合物和有机酸反应，得到有机铵盐，然后将有机铵盐与腐殖酸钠、木钙和亚硝酸钠等混合，制备得到增强型粉煤灰水泥助磨剂。本发明制备得到的有机铵盐既是一种表面活性剂又是早强剂，对粉煤灰水泥有很好的增强效果，并且，本发明制备的增强型粉煤灰水泥助磨剂不含氯离子，从而不会使水泥在使用中造成钢筋的锈蚀。
文档编号C04B24/18GK102060462SQ20101058544
公开日2011年5月18日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者傅秀新, 冯恩娟, 朱化雨, 赵洪义 申请人:山东宏艺科技股份有限公司