一种生料水泥添加剂及其应用的制作方法

1.本发明涉及水泥添加剂领域，具体涉及一种生料水泥添加剂及其应用。


背景技术：

2.我国自2011年以来，每年的水泥产量均在20亿吨以上，截止到2018年底，全国新型干法水泥生产线累计1681条，熟料设计产能达18亿吨以上。在水泥工业发展的同时，其对石灰石、粘土、煤炭等资源和能源的消耗，以及带来的环境影响也达到了惊人的地步。随着人们环境保护意识的提高，迫切需要更先进的技术，减少熟料制备过程中能源和资源的消耗、减少有害气体的排放，实现水泥工业的可持续发展。生料生产是水泥生产过程中的基本环节，在生料粉磨过程中加入可影响后道工序的多功能添加剂，将会直接影响到熟料的能耗、品质及污染物的生成排放。
3.发明人在研究生料添加剂的时候发现，如何在生料煅烧过程中减少耗能一直是行业内的难题，发明人通过尝试将研磨剂、助燃剂混合，实现减少耗能，但是效果不佳。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种生料水泥添加剂，这种生料水泥添加剂至少解决上述问题中的一个。
5.第一方面，本发明提供一种生料水泥添加剂，所述添加剂按重量份数包括以下物质：二乙醇单异丙醇胺8
‑
15份、三聚磷酸钠15
‑
25份、糖蜜3
‑
7份、丙二醇8
‑
15份、硝基苯酚1
‑
6份、氯化钙10
‑
15份、硝酸钾1
‑
3份、硝酸钠1
‑
5份、硅酸钠2
‑
8份、碳酸钠1
‑
6份、碳酸氢钠2
‑
5份、改性腐植酸钠8
‑
15份。
6.优选地，所述添加剂按质量份数包括以下物质：二乙醇单异丙醇胺10
‑
13份、三聚磷酸钠18
‑
20份、糖蜜4
‑
6份、丙二醇10
‑
13份、硝基苯酚3
‑
5份、氯化钙12
‑
14份、硝酸钾1
‑
3份、硝酸钠1
‑
4份、硅酸钠2
‑
5份、碳酸钠1
‑
3份、碳酸氢钠2
‑
3份、改性腐植酸钠8
‑
10份。
7.优选地，所述添加剂按质量份数包括以下物质：二乙醇单异丙醇胺12份、三聚磷酸钠19份、糖蜜5份、丙二醇12份、硝基苯酚4份、氯化钙14份、硝酸钾1份、硝酸钠2份、硅酸钠3份、碳酸钠2份、碳酸氢钠2份、改性腐植酸钠9份。
8.优选地，所述添加剂按质量份数还包括以下物质：氨基三甲叉膦酸8份。
9.优选地，所述添加剂按质量份数还包括以下物质：二乙烯三胺五甲叉膦酸10份。
10.优选地，所述改性腐植酸钠的制备方法包括以下步骤：
11.(1)取腐植酸矿粉，氢氧化钠，硫代硫酸钠，加入蒸馏水混合，100
‑
120转/分钟搅拌，在100℃反应80分钟，然后离心10分钟，转速为3500转/分钟，取上清液；
12.(2)上清液置于不锈钢托盘中，80
‑
180℃烘箱中干燥至恒重，获得改性腐植酸钠。
13.优选地，所述三聚磷酸钠的制备方法包括以下步骤：1)在碱液中加入磷酸盐干粉通过搅拌器搅拌混合，获得混合物；2)将步骤1)得到的混合物喷入聚合炉中脱水缩聚，获得三聚磷酸钠。
14.第二方面，本发明提供一种水泥生料添加剂应用，将权利要求1
‑
7任一项所述的水泥生料添加剂和所述水泥生料添加剂一起进行粉磨，然后煅烧制得水泥熟料。
15.二乙醇单异丙醇胺：二乙醇单异丙醇胺又名1
‑
[n,n
‑
双(2
‑
羟乙基)氨基]丙
‑2‑
醇，简称deipa，是一种由c、h、o、n组成的有机化合物，是无色或浅黄色透明的有氨味刺激的黏稠性液体，在常温常压下性质稳定。二乙醇单异丙醇胺是绿色环保的新型助磨剂原料，具有明显的助磨效果，多应用于水泥助磨剂中。
[0016]
三聚磷酸钠：三聚磷酸钠是一种无机物，化学式na5p3o
10
，是一类无定形水溶性线状聚磷酸盐，两端以na2po4终止，相对分子质量367.86，常用于食品中，作水分保持剂、品质改良剂、ph调节剂、金属螯合剂。
[0017]
硝基苯酚：用作指示剂、合成染料及其它物质的中间体。各种异构体都容易被皮肤和肺吸收，常以螯合物(硝基苯酚葡萄糖醛酸苷)的形式从尿中排出。急性毒性：小鼠经口ld501297mg/kg(邻位体)，1414mg/kg(间位体)，467mg/kg(对位体)。大鼠经口ld502828mg/kg(邻位体)，933mg/kg(间位体)，616mg/kg(对位体)。
[0018]
有益效果：
[0019]
本发明生料颗粒之间的缝隙减小，料层更加稳定，磨辊的碾压更加充分，有效提高生料的粉磨效率，节约粉磨电耗，在燃烧过程中通过组分间的相互渗透、催化、氧化等交互等作用，促使碳氧化反应的活化能降低、大分子有机物裂解加速、耗氧量下降，使其稳定、充分的燃烧，从而达到节煤的效果。
具体实施方式
[0020]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中，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作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。
[0021]
实施例1
[0022]
一种生料水泥添加剂按重量份数包括以下物质：二乙醇单异丙醇胺8
‑
15份、三聚磷酸钠25份、糖蜜7份、丙二醇15份、硝基苯酚6份、氯化钙15份、硝酸钾3份、硝酸钠5份、硅酸钠8份、碳酸钠6份、碳酸氢钠5份、改性腐植酸钠15份、水80份。
[0023]
所述改性腐植酸钠的制备方法包括以下步骤：
[0024]
(1)取腐植酸矿粉，氢氧化钠，硫代硫酸钠，加入蒸馏水混合，100
‑
120转/分钟搅拌，在100℃反应80分钟，然后离心10分钟，转速为3500转/分钟，取上清液；
[0025]
(2)上清液置于不锈钢托盘中，80
‑
180℃烘箱中干燥至恒重，获得改性腐植酸钠。
[0026]
所述三聚磷酸钠的制备方法包括以下步骤：1)在碱液中加入磷酸盐干粉通过搅拌器搅拌混合，获得混合物；2)将步骤1)得到的混合物喷入聚合炉中脱水缩聚，获得三聚磷酸钠。
[0027]
实施例2
[0028]
一种生料水泥添加剂按重量份数包括以下物质：二乙醇单异丙醇胺8
‑
15份、三聚磷酸钠15份、糖蜜3份、丙二醇8份、硝基苯酚1份、氯化钙10份、硝酸钾1份、硝酸钠1份、硅酸钠2份、碳酸钠1份、碳酸氢钠2份、改性腐植酸钠8份、水50份。
[0029]
所述改性腐植酸钠的制备方法包括以下步骤：
[0030]
(1)取腐植酸矿粉，氢氧化钠，硫代硫酸钠，加入蒸馏水混合，100
‑
120转/分钟搅拌，在100℃反应80分钟，然后离心10分钟，转速为3500转/分钟，取上清液；
[0031]
(2)上清液置于不锈钢托盘中，80
‑
180℃烘箱中干燥至恒重，获得改性腐植酸钠。
[0032]
所述三聚磷酸钠的制备方法包括以下步骤：1)在碱液中加入磷酸盐干粉通过搅拌器搅拌混合，获得混合物；2)将步骤1)得到的混合物喷入聚合炉中脱水缩聚，获得三聚磷酸钠。
[0033]
实施例3
[0034]
一种生料水泥添加剂按重量份数包括以下物质：二乙醇单异丙醇胺10份、三聚磷酸钠18份、糖蜜4份、丙二醇10份、硝基苯酚3份、氯化钙12份、硝酸钾1份、硝酸钠1份、硅酸钠2份、碳酸钠1份、碳酸氢钠2份、改性腐植酸钠8份、水50份。
[0035]
所述改性腐植酸钠的制备方法包括以下步骤：
[0036]
(1)取腐植酸矿粉，氢氧化钠，硫代硫酸钠，加入蒸馏水混合，100
‑
120转/分钟搅拌，在100℃反应80分钟，然后离心10分钟，转速为3500转/分钟，取上清液；
[0037]
(2)上清液置于不锈钢托盘中，80
‑
180℃烘箱中干燥至恒重，获得改性腐植酸钠。
[0038]
所述三聚磷酸钠的制备方法包括以下步骤：1)在碱液中加入磷酸盐干粉通过搅拌器搅拌混合，获得混合物；2)将步骤1)得到的混合物喷入聚合炉中脱水缩聚，获得三聚磷酸钠。
[0039]
实施例4
[0040]
一种生料水泥添加剂按重量份数包括以下物质：二乙醇单异丙醇胺13份、三聚磷酸钠20份、糖蜜6份、丙二醇13份、硝基苯酚5份、氯化钙14份、硝酸钾3份、硝酸钠4份、硅酸钠5份、碳酸钠3份、碳酸氢钠3份、改性腐植酸钠10份、氨基三甲叉膦酸8份、水50份。
[0041]
所述改性腐植酸钠的制备方法包括以下步骤：
[0042]
(1)取腐植酸矿粉，氢氧化钠，硫代硫酸钠，加入蒸馏水混合，100
‑
120转/分钟搅拌，在100℃反应80分钟，然后离心10分钟，转速为3500转/分钟，取上清液；
[0043]
(2)上清液置于不锈钢托盘中，80
‑
180℃烘箱中干燥至恒重，获得改性腐植酸钠。
[0044]
所述三聚磷酸钠的制备方法包括以下步骤：1)在碱液中加入磷酸盐干粉通过搅拌器搅拌混合，获得混合物；2)将步骤1)得到的混合物喷入聚合炉中脱水缩聚，获得三聚磷酸钠。
[0045]
实施例5
[0046]
一种生料水泥添加剂按重量份数包括以下物质：二乙醇单异丙醇胺12份、三聚磷酸钠19份、糖蜜5份、丙二醇12份、硝基苯酚4份、氯化钙14份、硝酸钾1份、硝酸钠2份、硅酸钠3份、碳酸钠2份、碳酸氢钠2份、改性腐植酸钠9份、氨基三甲叉膦酸8份、二乙烯三胺五甲叉膦酸10份、水50份。
[0047]
所述改性腐植酸钠的制备方法包括以下步骤：
[0048]
(1)取腐植酸矿粉，氢氧化钠，硫代硫酸钠，加入蒸馏水混合，100
‑
120转/分钟搅拌，在100℃反应80分钟，然后离心10分钟，转速为3500转/分钟，取上清液；
[0049]
(2)上清液置于不锈钢托盘中，80
‑
180℃烘箱中干燥至恒重，获得改性腐植酸钠。
[0050]
所述三聚磷酸钠的制备方法包括以下步骤：1)在碱液中加入磷酸盐干粉通过搅拌
器搅拌混合，获得混合物；2)将步骤1)得到的混合物喷入聚合炉中脱水缩聚，获得三聚磷酸钠。
[0051]
对比例1：
[0052]
对比例1与实施例5的区别仅在于，未添加二乙醇单异丙醇胺，其他制备方法与制备条件与实施例5一致。
[0053]
对比例2：
[0054]
对比例2与实施例5的区别仅在于，未添加三聚磷酸钠，其他制备方法与制备条件与实施例5一致。
[0055]
对比例3：
[0056]
对比例2与实施例5的区别仅在于，未添加改性腐植酸钠，其他制备方法与制备条件与实施例5一致。
[0057]
对比例4
[0058]
对比例4为某市售生料添加剂。
[0059]
将上述实施例1
‑
5和对比例1
‑
4制备的生料添加剂，按照每吨水泥生料掺入添加剂的量为生料重量的0.8％加入到水泥生料中，生料采用立磨粉磨，入在5000t/d的水泥干法窑，煅烧得到相应的熟料，然后以未掺加本发明添加剂的生料制备数量作为空白对比例，生料台时产量及所制备的熟料性能结果如表1所示。
[0060][0061]
由表1可见，本发明实施例1
‑
5得到的生料添加剂用于制备熟料后，生料粉产量大幅提高了，耗煤显著减少，机械强度也是显著提升，而由实施例5与对比例1
‑
3对比可见，本发明中二乙醇单异丙醇胺、三聚磷酸钠及改性腐植酸钠均在本发明方案中起到重要作用。
[0062]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。