一种环保型水泥粉体助磨剂的制作方法
一种环保型水泥粉体助磨剂的制作方法
【专利摘要】一种环保型水泥粉体助磨剂，属于粉体制备【技术领域】。本发明采用燃煤发电厂排放的粉煤灰为原料，生产提取有效玻璃沉珠，经粒径截取、级配而成。产品生产过程无污染，不含氯离子，无碱含量，对钢筋无锈蚀作用，无毒、无味、不燃、使用安全，对人体、建筑、环境零侵害。可以单掺或者复合使用。能提高水泥的强度、和易性、流动度。适用于水泥生料、熟料的粉磨，各类矿渣、矿物的粉磨。有良好的助磨效果。
【专利说明】一种环保型水泥粉体助磨剂【技术领域】
[0001]本发明是一种环保型，且对水泥和混凝土无害的水泥粉体助磨剂(生产过程无污染，产品对人体、建筑、环境零侵害)，属于粉体制备【技术领域】。可以单掺或者复合使用。适用于水泥生料、熟料的粉磨，各类矿渣、矿物的粉磨。有良好的助磨效果，并能提高水泥的强度、和易性、流动度。
【背景技术】
[0002]助磨剂是主要服务于水泥工业的产品。水泥助磨剂的发展趋势是以节能化、减量化、资源化及环境保护为中心，实现清洁生产和高集约化生产。国家“十一五”规划明确指出，积极推进以节能减排为主要目标的设备更新和技术改造，引导企业采用有利于节能环保的新设备、新工艺、新技术，加强资源综合利用和清洁生产，大力发展循环经济和节能环保产业。使用水泥助磨剂是水泥企业节能减排、环保利废的一项有效措施，也是水泥工业可持续发展的重要途径之一。
[0003]目前，市场上的助磨剂多数仅从助磨剂的种类及性质方面来考虑助磨剂的使用效果，因此使助磨剂产品中有时会带入过量的碱含量、氨含量和氯离子含量，甚至是带入了重铬酸盐、亚硝酸盐、硫氰酸盐或刺激性异味等影响人体健康的物质。此类现象屡屡发生，已经引起了环保、卫生部门的警告和干预。因而助磨剂必须具备“无害化原则”。即:助磨剂不能影响人体健康，必须对水泥及其混凝土产品的性能无不良影响。然后才是:便于生产，便于施工应用，价格便宜，来源充足的再造资源等等。并且市面上的助磨剂大多是通过化学激发作用来提高水泥强度来降低水泥熟料投放量，往往会导致水泥各矿物组分之间产生反应而造成水泥产品后期强度增长慢甚至倒缩的结果，影响水泥质量。从许多混凝土的损坏实例中得出，造成混凝土破坏的主要原因一般都不是机械应力的作用，而是各种化学侵蚀、冻融作用和其自身的内部化学反应，如碱骨料反应。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明是一种环保型，且对水泥和混凝土无害的水泥粉体助磨剂。该助磨剂采用燃煤发电厂排放的粉煤灰为原料，生产提取有效玻璃沉珠，经粒径截取、级配而成，无任何化学添加成分，解决了目前水泥因助磨剂导致水泥各组分之间的反应的问题。本发明不含氯离子，无碱含量，对钢筋无锈蚀作用，无毒、无味、不燃、使用安全，对人体、建筑、环境均无不良影响。
[0005]本发明通过作用于物料颗粒表面，发挥力学效能，得以提高物料的易碎性和分散性，改变物料颗粒之间的相互作用，使其黏附性降低，流动性增加，防止二次颗粒的形成，从而提高粉磨细度和降低粉磨电耗。对水泥的粉磨起到良好的助磨作用，提高水泥品质一对水泥强度、和易性和流动度等有提高效果，适应于任何混凝土外加剂。
[0006]本发明提供一种环保型水泥粉体助磨剂的制备方法，包括:
以燃煤发电厂排放的粉煤灰为原料，采用先进工艺提取出其中的有效粉煤灰玻璃沉珠，含玻璃沉珠量为98%以上。
[0007]分选提取所述粉煤灰玻璃沉珠，截取3微米以下，3-10微米，10-32微米三个粒径范围的沉珠。
[0008]所述助磨剂由3微米以下，3-10微米，10-32微米三个粒径范围的粉煤灰玻璃沉珠组成，各组分所占质量百分比最佳为:
3微米以下5~20%
3-10微米50~70%
10-32 微米 10~30%。
[0009]本发明具有以下显著优点:
1.本发明中的微颗粒嵌入物料微裂纹，使裂纹表面自由能降低，扩展裂纹，得以提高物料的易碎性和分散性，利于物料粉碎研磨； 2.本发明采用的粉煤灰玻璃沉珠球形完整、表面光滑、质地致密，这种形态能减少物料摩擦力，降低黏附性增强流动度，起到良好的润滑和分散的作用，防止二次颗粒的形成。从而减弱了水泥细颗粒间的凝聚力，减少了物料团聚对粉磨效率的负面影响，有利于细的物料颗粒的流动。减少乃至消除物料粉磨过程中的颗粒结块和磨机研磨介质被物料包裹现象，这样，磨机内瞬时的物料装填量减小，研磨介质与物料比例得到改善，分散更均匀，单位质量或产量的水泥所需要的研磨时间将相应减少，有效减少过粉磨现象，提高粉磨效率，使物料能研磨到理想级配。本发明对水泥工业生产具有极好的适应性，适用于各种水泥的粉磨，解决了目前水泥助磨剂导致水泥各组分之间的反应的问题，同时还能促进水泥颗粒球形化，提高水泥颗粒圆度系数，优化水泥级配。单位质量或产量的水泥所需要的研磨时间将相应减少5-15% ；
3.本发明对水泥工业生产具有极好的适应性，解决了目前水泥因助磨剂导致水泥各组分之间的反应的问题。适用于各种水泥和矿物料的粉磨，适应于任何混凝土外加剂；
4.本发明能有效提闻水泥广品的综合品质:玻璃沉珠系火山灰质材料，具有“火山灰效应”、“形态效应”、“活性填充效应”和“微集料分散效应”。本发明可以提高水泥匀质性和致密性，改善微集料级配和水泥基材的孔结构；减少水泥间摩擦力，使颗粒间容易相互移动以提高和易性，增强流动度减少用水量；促进初期水泥水化的解絮作用，改变拌和物的流变性质、初始结构以及硬化后的多种功能，尤其对泵送混凝土，还能起到良好的润滑作用。因玻璃沉珠中的化学成份含有大量活性Si02及A1203，在潮湿的环境中与Ca (OH) 2等碱性物质发生化学反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等胶凝物质，对混凝土还能起到增强作用和填充混凝土中的毛细组织，从而提高混凝土的抗腐蚀能力、抗渗功能和耐久性；
5.本发明生产过程无污染，产品对人体、建筑、环境零侵害，是完全环保无害的。是水泥企业节能减排、环保利废的一项有效措施，并能提高粉煤灰的综合利用，降低固体废弃物对环境的污染。
[0010]【具体实施方式】:
提取粉煤灰玻璃沉珠，3微米以下15% (质量百分比)
提取粉煤灰玻璃沉珠，3-10微米60% (质量百分比)
提取粉煤灰玻璃沉珠，10-32微米25% (质量百分比)
3微米以下沉珠，3-10微米沉珠，10-32微米沉珠一起计量混合均匀即可。本助磨剂掺量为1.5~3%，不改变产品研磨现有工艺，操作简单添加准确。
同样采用管磨磨细，30分钟取样，使用和未使用本发明助磨磨细的水泥熟料粒度测试报告详见【专利附图】
【附图说明】。
[0011]水泥助磨效果测定如表1所示:(检验依据:GB/T26748-2011水泥助磨剂)
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1是未加助磨剂磨细的水泥熟料粒度测试报告:
中心粒径为:16.80微米 〈3 微米 9.42%
3-32 微米 66.68%
32-65 微米 21.88%
>=65 微米 2.02%
>=80 微米 0.70%
图2是加了本发明助磨后磨细的水泥熟料粒度测试报告:` 中心粒径为:11.00微米 〈3 微米 11.06%
3-32 微米 78.67%
32-65 微米 10.16%
>=65 微米 0.11%
>=80 微米 0.00%
从这两份测试报告可以明显看出本发明的助磨效果。
【权利要求】
1.本发明是一种环保型，且对水泥和混凝土无害的水泥粉体助磨剂，其特征在于采用燃煤发电厂排放的粉煤灰为原料，采用先进工艺提取出其中的粉煤灰玻璃沉珠制成，有良好的助磨效果，并能提高水泥的强度、和易性、流动度。
2.根据权利要求1所述的环保型水泥粉体助磨剂，其特征在于含有效玻璃沉珠量为98%以上。
3.根据权利要求1所述的环保型水泥粉体助磨剂，其特征在于由以下三个粒径范围的有效玻璃沉珠组成: 3微米以下5~20% 3-10微米50~70% 10-32 微米 10~30%。
4.根据权利要求1所述的环保型“无害”水泥粉体助磨剂，其特征在于可以单独或者复合使用。`
【文档编号】C04B22/00GK103508692SQ201210206087
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月21日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】张静, 叶玲 申请人:张静, 叶玲
【专利摘要】一种环保型水泥粉体助磨剂，属于粉体制备【技术领域】。本发明采用燃煤发电厂排放的粉煤灰为原料，生产提取有效玻璃沉珠，经粒径截取、级配而成。产品生产过程无污染，不含氯离子，无碱含量，对钢筋无锈蚀作用，无毒、无味、不燃、使用安全，对人体、建筑、环境零侵害。可以单掺或者复合使用。能提高水泥的强度、和易性、流动度。适用于水泥生料、熟料的粉磨，各类矿渣、矿物的粉磨。有良好的助磨效果。
【专利说明】一种环保型水泥粉体助磨剂【技术领域】
[0001]本发明是一种环保型，且对水泥和混凝土无害的水泥粉体助磨剂(生产过程无污染，产品对人体、建筑、环境零侵害)，属于粉体制备【技术领域】。可以单掺或者复合使用。适用于水泥生料、熟料的粉磨，各类矿渣、矿物的粉磨。有良好的助磨效果，并能提高水泥的强度、和易性、流动度。
【背景技术】
[0002]助磨剂是主要服务于水泥工业的产品。水泥助磨剂的发展趋势是以节能化、减量化、资源化及环境保护为中心，实现清洁生产和高集约化生产。国家“十一五”规划明确指出，积极推进以节能减排为主要目标的设备更新和技术改造，引导企业采用有利于节能环保的新设备、新工艺、新技术，加强资源综合利用和清洁生产，大力发展循环经济和节能环保产业。使用水泥助磨剂是水泥企业节能减排、环保利废的一项有效措施，也是水泥工业可持续发展的重要途径之一。
[0003]目前，市场上的助磨剂多数仅从助磨剂的种类及性质方面来考虑助磨剂的使用效果，因此使助磨剂产品中有时会带入过量的碱含量、氨含量和氯离子含量，甚至是带入了重铬酸盐、亚硝酸盐、硫氰酸盐或刺激性异味等影响人体健康的物质。此类现象屡屡发生，已经引起了环保、卫生部门的警告和干预。因而助磨剂必须具备“无害化原则”。即:助磨剂不能影响人体健康，必须对水泥及其混凝土产品的性能无不良影响。然后才是:便于生产，便于施工应用，价格便宜，来源充足的再造资源等等。并且市面上的助磨剂大多是通过化学激发作用来提高水泥强度来降低水泥熟料投放量，往往会导致水泥各矿物组分之间产生反应而造成水泥产品后期强度增长慢甚至倒缩的结果，影响水泥质量。从许多混凝土的损坏实例中得出，造成混凝土破坏的主要原因一般都不是机械应力的作用，而是各种化学侵蚀、冻融作用和其自身的内部化学反应，如碱骨料反应。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明是一种环保型，且对水泥和混凝土无害的水泥粉体助磨剂。该助磨剂采用燃煤发电厂排放的粉煤灰为原料，生产提取有效玻璃沉珠，经粒径截取、级配而成，无任何化学添加成分，解决了目前水泥因助磨剂导致水泥各组分之间的反应的问题。本发明不含氯离子，无碱含量，对钢筋无锈蚀作用，无毒、无味、不燃、使用安全，对人体、建筑、环境均无不良影响。
[0005]本发明通过作用于物料颗粒表面，发挥力学效能，得以提高物料的易碎性和分散性，改变物料颗粒之间的相互作用，使其黏附性降低，流动性增加，防止二次颗粒的形成，从而提高粉磨细度和降低粉磨电耗。对水泥的粉磨起到良好的助磨作用，提高水泥品质一对水泥强度、和易性和流动度等有提高效果，适应于任何混凝土外加剂。
[0006]本发明提供一种环保型水泥粉体助磨剂的制备方法，包括:
以燃煤发电厂排放的粉煤灰为原料，采用先进工艺提取出其中的有效粉煤灰玻璃沉珠，含玻璃沉珠量为98%以上。
[0007]分选提取所述粉煤灰玻璃沉珠，截取3微米以下，3-10微米，10-32微米三个粒径范围的沉珠。
[0008]所述助磨剂由3微米以下，3-10微米，10-32微米三个粒径范围的粉煤灰玻璃沉珠组成，各组分所占质量百分比最佳为:
3微米以下5~20%
3-10微米50~70%
10-32 微米 10~30%。
[0009]本发明具有以下显著优点:
1.本发明中的微颗粒嵌入物料微裂纹，使裂纹表面自由能降低，扩展裂纹，得以提高物料的易碎性和分散性，利于物料粉碎研磨； 2.本发明采用的粉煤灰玻璃沉珠球形完整、表面光滑、质地致密，这种形态能减少物料摩擦力，降低黏附性增强流动度，起到良好的润滑和分散的作用，防止二次颗粒的形成。从而减弱了水泥细颗粒间的凝聚力，减少了物料团聚对粉磨效率的负面影响，有利于细的物料颗粒的流动。减少乃至消除物料粉磨过程中的颗粒结块和磨机研磨介质被物料包裹现象，这样，磨机内瞬时的物料装填量减小，研磨介质与物料比例得到改善，分散更均匀，单位质量或产量的水泥所需要的研磨时间将相应减少，有效减少过粉磨现象，提高粉磨效率，使物料能研磨到理想级配。本发明对水泥工业生产具有极好的适应性，适用于各种水泥的粉磨，解决了目前水泥助磨剂导致水泥各组分之间的反应的问题，同时还能促进水泥颗粒球形化，提高水泥颗粒圆度系数，优化水泥级配。单位质量或产量的水泥所需要的研磨时间将相应减少5-15% ；
3.本发明对水泥工业生产具有极好的适应性，解决了目前水泥因助磨剂导致水泥各组分之间的反应的问题。适用于各种水泥和矿物料的粉磨，适应于任何混凝土外加剂；
4.本发明能有效提闻水泥广品的综合品质:玻璃沉珠系火山灰质材料，具有“火山灰效应”、“形态效应”、“活性填充效应”和“微集料分散效应”。本发明可以提高水泥匀质性和致密性，改善微集料级配和水泥基材的孔结构；减少水泥间摩擦力，使颗粒间容易相互移动以提高和易性，增强流动度减少用水量；促进初期水泥水化的解絮作用，改变拌和物的流变性质、初始结构以及硬化后的多种功能，尤其对泵送混凝土，还能起到良好的润滑作用。因玻璃沉珠中的化学成份含有大量活性Si02及A1203，在潮湿的环境中与Ca (OH) 2等碱性物质发生化学反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等胶凝物质，对混凝土还能起到增强作用和填充混凝土中的毛细组织，从而提高混凝土的抗腐蚀能力、抗渗功能和耐久性；
5.本发明生产过程无污染，产品对人体、建筑、环境零侵害，是完全环保无害的。是水泥企业节能减排、环保利废的一项有效措施，并能提高粉煤灰的综合利用，降低固体废弃物对环境的污染。
[0010]【具体实施方式】:
提取粉煤灰玻璃沉珠，3微米以下15% (质量百分比)
提取粉煤灰玻璃沉珠，3-10微米60% (质量百分比)
提取粉煤灰玻璃沉珠，10-32微米25% (质量百分比)
3微米以下沉珠，3-10微米沉珠，10-32微米沉珠一起计量混合均匀即可。本助磨剂掺量为1.5~3%，不改变产品研磨现有工艺，操作简单添加准确。
同样采用管磨磨细，30分钟取样，使用和未使用本发明助磨磨细的水泥熟料粒度测试报告详见【专利附图】
【附图说明】。
[0011]水泥助磨效果测定如表1所示:(检验依据:GB/T26748-2011水泥助磨剂)
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1是未加助磨剂磨细的水泥熟料粒度测试报告:
中心粒径为:16.80微米 〈3 微米 9.42%
3-32 微米 66.68%
32-65 微米 21.88%
>=65 微米 2.02%
>=80 微米 0.70%
图2是加了本发明助磨后磨细的水泥熟料粒度测试报告:` 中心粒径为:11.00微米 〈3 微米 11.06%
3-32 微米 78.67%
32-65 微米 10.16%
>=65 微米 0.11%
>=80 微米 0.00%
从这两份测试报告可以明显看出本发明的助磨效果。
【权利要求】
1.本发明是一种环保型，且对水泥和混凝土无害的水泥粉体助磨剂，其特征在于采用燃煤发电厂排放的粉煤灰为原料，采用先进工艺提取出其中的粉煤灰玻璃沉珠制成，有良好的助磨效果，并能提高水泥的强度、和易性、流动度。
2.根据权利要求1所述的环保型水泥粉体助磨剂，其特征在于含有效玻璃沉珠量为98%以上。
3.根据权利要求1所述的环保型水泥粉体助磨剂，其特征在于由以下三个粒径范围的有效玻璃沉珠组成: 3微米以下5~20% 3-10微米50~70% 10-32 微米 10~30%。
4.根据权利要求1所述的环保型“无害”水泥粉体助磨剂，其特征在于可以单独或者复合使用。`
【文档编号】C04B22/00GK103508692SQ201210206087
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月21日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】张静, 叶玲 申请人:张静, 叶玲
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