专利名称：一种大掺量石灰石复合水泥专用助磨剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种大掺量石灰石复合水泥专用助磨剂及其制备方法，属于水泥生产技术领域。
背景技术：
随着国家产业政策的不断深化，水泥已列为重点能耗产业，也被列为国家限制发展的产业。国家要求，在维持目前产能不变的情况下，能源消耗每年下降5%，这就迫切要求水泥行业大力节能降耗。水泥生产企业节能降耗的最佳途径为开发或者多用水泥混合材料，尤其在复合水泥生产时，水泥企业希望尽量少用熟料，多掺混合材。然而随着我国水泥产量的逐年增加，作为首选的活性混合材(矿渣为主)资源有限，供应日趋紧张，一些活性较低的混合材，如废石灰石，资源则相对丰富，它与其他混合材料相比有价格低、运距短、含水少、不求人、……等优势，在水泥活性混合材料短缺地区的水泥企业大多希望能在复合水泥中多用些石灰石来满足生产、降低成本的需求。如果能够在复合水泥中大掺量利用，将能很好地解决生产复合水泥(代号P · C)混合材短缺和矿山资源综合利用的问题，为水泥企业带来良好的经济效益和社会效益。石灰石是一种惰性混合材料，在复合水泥生产中，由于石灰石的活性很低，为了满足水泥强度的要求，石灰石的掺量一般只在10%左右。现有的水泥助磨剂对石灰石的增强效果不明显，实现不了在复合水泥生产中大掺量利用石灰石的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使复合水泥生产大掺量利用石灰石的专用助磨剂及其制备方法，使用后大幅度提高复合水泥中石灰石等混合材掺量，减少熟料用量，降低生产成本。该种助磨剂系醇胺、丙烯酸类、糖类、甲酸钙、碱性盐、稳定剂、乙酸等中的若干组分进行复合而成，所用组分因水泥企业工艺条件不同而有所变化。本发明产品掺量在0.08 0. 的情况下，一般可以提高磨机产量10%以上；如果要求水泥强度和磨机台时产量基本不变，可以减少6% 8%的熟料，由6% 8%的石灰石来代替。本发明的技术方案是一种大掺量石灰石复合水泥专用助磨剂，其特征是，其组分及其质量分数为醇胺10 20、乙酸3 5、丙烯酸类5 10、甲酸钙3 5、糖类10 15、 碱性盐5 10、稳定剂10 15、水25 50。上述醇胺为二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种或两种。上述的丙烯酸类为a_甲基丙烯酸或聚丙烯酸，糖类为单糖或多糖。上述碱性盐为钙盐或者钠盐，稳定剂为乙二醇或者山梨醇。本发明水泥助磨剂的制备工艺为按上述重量份称取醇胺、乙酸、丙烯酸类、甲酸钙、糖类、碱性盐、稳定剂和水备用。首先将三乙醇胺与乙酸按照一定的比例进行搅拌混合， 形成醋酸盐备用；将甲酸钙加入水中进行搅拌溶解，再将碱性盐加入其中，进行搅拌溶解； 然后将丙烯酸类加入其中，进行快速搅拌溶解，溶解完毕后，再将糖类加入其中溶解，最后再将稳定剂和醋酸盐一起加入，待搅拌均勻即为成品。作用机理根据紧密堆积原理和水泥水化的要求，水泥存在一个理想的颗粒级配，使水泥中的熟料颗粒、活性混合材料颗粒、非活性混合材料颗粒都处于一个合理的位置，水泥性能达到最优化。石灰石 在水泥物料中具有易磨性高的特点，该复合水泥专用助磨剂有利于石灰石克服颗粒的凝聚性，使其在粉磨过程处于分散状态，成为水泥中最细组份，优化水泥的颗粒级配，强化石灰石在水泥中的增强作用，从而提高混合材中石灰石的掺加量。本发明的水泥助磨剂各组分所发挥的作用本发明中醋酸盐是主要的助磨成分，促进粉磨效率的提高；碱性盐起到激发水泥早期强度、提高水泥质量的作用；甲酸钙是一种中性的、具有促凝功能的早强剂；糖类能明显提高石灰石在复合水泥填充量。添加稳定剂可以有效防止产品有晶体析出。助磨剂经过各成分的复合作用，达到助磨、提高石灰石在复合水泥中填充量的作用。使用本产品需注意1、由于各水泥厂的熟料、混合材料、磨机工况、调控水平不同， 造成水泥的理想颗粒组成不同、而且接近理想组成的程度也不同，因此在研究使用助磨剂， 改善水泥颗粒组成和水泥性能时，需要从具体情况出发。2、石灰石含水量低于4%。本发明的有益效果是1、提高水泥磨机台时产量10%以上。2、保证复合水泥强度和磨机台时产量基本不变的情况下，可以减少6% 8%的熟料用量，由6% 8%的石灰石来代替。3、水泥厂节约生产成本7. 0 14. 5元/吨。
具体实施例方式实施例1首先将3公斤甲酸钙加入到47公斤的水中进行搅拌，待完全溶解后，将10公斤的碳酸钠加入其中，进行搅拌溶解，再将5公斤的聚丙烯酸加入其中，进行搅拌溶解。然后加入10公斤多元糖使其充分溶解，最后将10公斤的乙二醇和15公斤醋酸盐加入其中搅拌均勻即可。该发明助磨剂在水泥中的添加重量百分比为0.08%。称取水泥原材料5kg和4 克助磨剂，分别采用天然石膏和脱硫石膏，对比分析助磨剂使用前后水泥组成和性能变化， 经试验球磨机粉磨31分钟，然后取样按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO) 法》进行测试，水泥试验效果见表1和表2所示。表1助磨剂使用前后水泥组成和性能对比表(天然石膏)
熟料石右灰粉允煤石膏SS =比表面m) ^ (mpS … 石灰。/ 剂惨时间 / 2/,、___
% %量％ (-)初终M,H⑽
、时 -B7 3d 28d 3d 28d
________M__M_____
65.2 16.5 14. 3 4 0 31 428.5— 164 228' 4. 1 7.4 ‘ 18.3 38.4— ~59 1 26 1 11 1 4 I 0.08 I 31 416.8 182 [ 246 [ 4. 2 [ 7. 3 [ 18. 7 [ 38. 6
注表1中百分数都为重量百分数表2助磨剂使用前后水泥组成和性能对比表(脱硫石膏)
权利要求
1.一种大掺量石灰石复合水泥专用助磨剂，其特征在于，其组分及其质量分数为醇胺10 20、乙酸3 5、丙烯酸类5 10、甲酸钙3 5、糖类10 15、碱性盐5 10、稳定剂10 15、水25 50 ；所述醇胺为二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种或两种，所述丙烯酸类为a-甲基丙烯酸或聚丙烯酸，所述糖类为单糖或多糖，所述碱性盐为钙盐或者钠盐，所述稳定剂为乙二醇或山梨醇。
2.权利要求1所述大掺量石灰石复合水泥专用助磨剂的制备方法，其特征在于首先将三乙醇胺与乙酸按照一定的比例进行搅拌混合，形成醋酸盐备用；将甲酸钙加入水中进行搅拌溶解，再将碱性盐加入其中，进行搅拌溶解；然后将丙烯酸类加入其中，进行快速搅拌溶解，溶解完毕后，再将糖类加入其中溶解，最后再将稳定剂和醋酸盐一起加入，待搅拌均勻即为成品。
3.—种如权利1所述大掺量石灰石复合水泥专用助磨剂，其特征在于助磨剂在水泥粉磨中的适宜掺入量为水泥重量的0. 08 0. 1%。
全文摘要
本发明公开了一种大掺量石灰石复合水泥专用助磨剂及其制备方法，属于水泥生产领域。该助磨剂由醇胺、丙烯酸类、糖类、甲酸钙、碱性盐、稳定剂、乙酸等中的若干组分进行复合而成，所用组分因水泥企业工艺条件不同而有所变化。本发明水泥助磨剂适用于复合硅酸盐水泥，与现有技术相比，可以大幅度提高复合水泥中石灰石等混合材掺量。本发明产品掺量在0.08～0.1％的情况下，可以减少6％～8％的熟料，由6％～8％的石灰石来代替，同时保持水泥强度和磨机台时产量基本不变。
文档编号C04B24/38GK102180616SQ20111011314
公开日2011年9月14日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者张大同, 彭立刚 申请人:山东众森建材科技有限公司