本发明涉及水泥制备技术领域，具体而言，涉及一种水泥矿化剂及其制备方法。
背景技术：
当今社会，建筑行业蓬勃发展，所使用的传统装饰建材体量巨大，同时伴随国家对基础设施建设以及社会对节能减排和环境保护关注程度的提高，如何降低建材产品对能源的消耗以及提升产品的性能是目前急需解决的问题。水泥作为一种价格低廉、应用广的建筑材料，其在建筑中的运用较多，因此提升其产品性能有着十分重要的意义。
在水泥熟料烧结过程中为促进或控制熟料矿物的形成所加入配料中的少量物质，称为矿化剂。矿化剂的加入，既能促进烧结又可改善制品某些性能。但是现有的水泥矿化剂不能完全激发原料的活性，使得制备的水泥的强度不高。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种水泥矿化剂，此水泥矿化剂具有能够激发水泥强度的优点。
本发明的另一目的在于提供一种水泥矿化剂的制备方法，能够制备出液此可以激发水泥强度的矿化剂。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一方面，本申请实施例提供一种水泥矿化剂，按重量份计，包括如下组分：三乙醇胺15-25份、二乙醇单异醇胺10-15份、三异丙醇胺5-15份、辅助剂2-5份、稳定剂2-5份、木质素硫酸钙1-3份、糖蜜1-3份、尿素2-5份、水5-20份和工业废渣60-80份。
另一方面，本申请实施例提供一种水泥矿化剂的制备方法，包括如下步骤：称取对应重量份的原料，将三乙醇胺、二乙醇单异醇胺、三异丙醇胺、辅助剂、稳定剂、木质素硫酸钙、糖蜜、尿素、多元醇和水混合后，搅拌均匀，获得混合物；将工业废渣和石灰石粉加入混合物中搅拌均匀，放置2-3天后，得到水泥矿化剂成品。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
本发明制备的水泥矿化剂添加到水泥中后能够有效的改善水泥的水化反应，均匀水泥颗粒的分布，激发水泥生产过程中，原材料没有完全发挥的潜在活性，从而提高水泥的早期和后期强度，并且其与水泥有良好的适应性，能够减少水泥原材料的用量，可以加入其余更便宜的混合材料，却收获更好的结构强度；本发明水泥矿化剂还可以在粉磨过程中，增大水泥的流动性，提高水泥的粉磨效率，降低水泥的粉磨能耗，达到减本增效的目的；此外，还能够起到抗冻作用，综合性地起到提升水泥性能的作用。
本发明具体是通过添加有三乙醇胺，将其添加在配方中，能够有效的提高水泥的早期强度，提高水泥粉磨效率，同时降低粉磨能耗；通过添加有二乙醇单异醇胺，提高本水泥矿化剂对水泥的适应性，使得本水泥矿化剂添加量少却对水泥性能有突出的作用，并且其添加后同样能够提高水泥的早期强度和后期强度；通过添加有三异丙醇胺，能够使得本水泥矿化剂与水泥混合后，有效提高水泥的后期强度；通过添加有稳定剂(硫代硫酸钠)，能够使得本水泥矿化剂对于水泥的适应性有效提高，使得本水泥矿化剂添加量少却对水泥性能有突出的作用；通过添加有木质素硫酸钙，能够使得本水泥矿化剂添加后能够有效提高水泥的后期强度，同时也能够调节水泥凝结的时间，使得凝结时间更合理，从而使得水泥的强度更高；通过添加有糖蜜，其能够与木质素硫酸钙配合，共同调节水泥的凝结时间，使得凝结时间更合理，从而使得水泥的强度更高，便于水泥施工工作进行；通过添加有尿素，能够提高本水泥矿化剂对水泥防冻作用，还可以提供水泥粉磨效率，有效的增加水泥的强度；通过添加有工业废渣，其属于固体废弃物的范畴，将废弃物循环利用，可显著降低成本，有利于节能环保，并且，其可以作为载体，便于本水泥矿化剂分散在水泥中，均匀调整水泥的强度。
本发明通过先将三乙醇胺、二乙醇单异醇胺、三异丙醇胺、辅助剂、稳定剂、木质素硫酸钙、糖蜜、尿素、多元醇、石灰石粉和水混合，再与工业废渣和石灰石粉混合，静置2-3天后，即可得到本水泥矿化剂，操作简便，步骤简单。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
本发明提供一种水泥矿化剂，按重量份计，包括如下组分：三乙醇胺15-25份、二乙醇单异醇胺10-15份、三异丙醇胺5-15份、辅助剂2-5份、稳定剂2-5份、木质素硫酸钙1-3份、糖蜜1-3份、尿素2-5份、水5-20份和工业废渣60-80份。制备的水泥矿化剂添加到水泥中后能够有效的改善水泥的水化反应，均匀水泥颗粒的分布，激发水泥生产过程中，原材料没有完全发挥的潜在活性，从而提高水泥的早期和后期强度，并且其与水泥有良好的适应性，能够减少水泥原材料的用量，可以加入其余更便宜的混合材料，缺收获更好的结构强度；还可以在粉磨过程中，增大水泥的流动性，提高水泥的粉磨效率，降低水泥的粉磨能耗，达到减本增效的目的；此外，还能够起到抗冻作用，综合性地起到提升水泥性能的作用。具体是通过添加有三乙醇胺，将其添加在配方中，能够有效的提高水泥的早期强度，提高水泥粉磨效率，同时降低粉磨能耗；通过添加有二乙醇单异醇胺，提高本水泥矿化剂对水泥的适应性，使得本水泥矿化剂添加量少却对水泥性能有突出的作用，并且其添加后同样能够提高水泥的早期强度和后期强度；通过添加有三异丙醇胺，能够使得本水泥矿化剂与水泥混合后，有效提高水泥的后期强度；通过添加有稳定剂(硫代硫酸钠)，能够使得本水泥矿化剂对于水泥的适应性有效提高，使得本水泥矿化剂添加量少却对水泥性能有突出的作用；通过添加有木质素硫酸钙，能够使得本水泥矿化剂添加后能够有效提高水泥的后期强度，同时也能够调节水泥凝结的时间；通过添加有糖蜜，其能够与木质素硫酸钙配合，共同调节水泥的凝结时间，便于水泥施工工作进行；通过添加有尿素，能够提高本水泥矿化剂对水泥防冻作用，还可以提供水泥粉磨效率，有效的增加水泥的强度；通过添加有工业废渣，其属于固体废弃物的范畴，将废弃物循环利用，可显著降低成本，有利于节能环保，并且，其可以作为载体，便于本水泥矿化剂分散在水泥中，均匀调整水泥的强度。
在本发明的一些实施例中，上述还包括15-20重量份的多元醇。多元醇可以起到与三乙醇胺相似的作用，同样能够有效的提高水泥的早期强度，提高水泥粉磨效率，同时降低粉磨能耗，并且其价格相较于三乙醇胺更为低廉，能够有效的降低本水泥矿化剂的生产成本。
在本发明的一些实施例中，上述多元醇为乙二醇、丙三醇、二聚丙三醇和丙二醇中的至少一种。
在本发明的一些实施例中，上述还包括10-30重量份的石灰石粉。石灰石粉能够起到载体的作用。
在本发明的一些实施例中，上述水泥矿化剂按重量份计，包括如下组分：三乙醇胺20份、二乙醇单异醇胺12份、三异丙醇胺10份、辅助剂4份、稳定剂4份、木质素硫酸钙2份、糖蜜2份、尿素4份、水13份、多元醇18重量份、石灰石粉20重量份和工业废渣70份。
在本发明的一些实施例中，上述辅助剂为硫酸钠或硫氰酸钠。
在本发明的一些实施例中，上述稳定剂为硫代硫酸钠。硫代硫酸钠，能够使得本水泥矿化剂对于水泥的适应性有效提高，使得本水泥矿化剂添加量少却对水泥性能有突出的作用。
在本发明的一些实施例中，上述工业废渣为钢渣、炉渣和粉煤灰中的至少两种。钢渣、炉渣和粉煤灰均属于固体废弃物的范畴，将废弃物循环利用，可显著降低成本，有利于节能环保，此外，其还具有矿化作用。
在本发明的一些实施例中，上述工业废渣尺寸为80-200目。尺寸为80-200目，可以均匀混合在水泥中，使得对水泥的矿化作用均匀，水泥性能稳定。
本发明还提供一种水泥矿化剂的制备方法，包括如下步骤：称取对应重量份的原料，将三乙醇胺、二乙醇单异醇胺、三异丙醇胺、辅助剂、稳定剂、木质素硫酸钙、糖蜜、尿素、多元醇和水混合后，搅拌均匀，获得混合物；将工业废渣和石灰石粉加入混合物中搅拌均匀，放置2-3天后，得到水泥矿化剂成品。本发明通过先将三乙醇胺、二乙醇单异醇胺、三异丙醇胺、辅助剂、稳定剂、木质素硫酸钙、糖蜜、尿素、多元醇、石灰石粉和水混合，再与工业废渣和石灰石粉混合，静置2-3天后，即可得到本水泥矿化剂，操作简便，步骤简单。此外，上述操作均在室温下进行。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种水泥矿化剂的制备方法，包括如下步骤：
将15g三乙醇胺、10g二乙醇单异醇胺、5g三异丙醇胺、2g硫酸钠、2g硫代硫酸钠、1g木质素硫酸钙、1g糖蜜、2g尿素和5g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将30g钢渣和30g炉渣加入混合物中搅拌均匀，放置2天后，得到水泥矿化剂成品。
实施例2
一种水泥矿化剂的制备方法，包括如下步骤：
将20g三乙醇胺、12g二乙醇单异醇胺、10g三异丙醇胺、4g硫酸钠、4g硫代硫酸钠、2g木质素硫酸钙、2g糖蜜、4g尿素和13g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将35g钢渣和35g粉煤灰加入混合物中搅拌均匀，放置3天后，得到水泥矿化剂成品。
实施例3
一种水泥矿化剂的制备方法，包括如下步骤：
将25g三乙醇胺、15g二乙醇单异醇胺、15g三异丙醇胺、5g硫酸钠、5g硫代硫酸钠、3g木质素硫酸钙、3g糖蜜、5g尿素和20g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将40g炉渣和40g粉煤灰加入混合物中搅拌均匀，放置3天后，得到水泥矿化剂成品。
实施例4
一种水泥矿化剂的制备方法，包括如下步骤：
将15g三乙醇胺、10g二乙醇单异醇胺、5g三异丙醇胺、2g硫酸钠、2g硫代硫酸钠、1g木质素硫酸钙、1g糖蜜、2g尿素、15g乙二醇和5g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将30g钢渣、10g石灰石粉和30g炉渣加入混合物中搅拌均匀，放置2天后，得到水泥矿化剂成品。
实施例5
一种水泥矿化剂的制备方法，包括如下步骤：
将20g三乙醇胺、12g二乙醇单异醇胺、10g三异丙醇胺、4g硫酸钠、4g硫代硫酸钠、2g木质素硫酸钙、2g糖蜜、4g尿素、18g丙三醇和13g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将35g钢渣、20g石灰石粉和35g粉煤灰加入混合物中搅拌均匀，放置3天后，得到水泥矿化剂成品。
实施例6
一种水泥矿化剂的制备方法，包括如下步骤：
将20g三乙醇胺、12g二乙醇单异醇胺、10g三异丙醇胺、4g硫酸钠、4g硫代硫酸钠、2g木质素硫酸钙、2g糖蜜、4g尿素、10g二聚丙三醇、10g丙二醇和13g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将40g钢渣、30g石灰石粉和40g粉煤灰加入混合物中搅拌均匀，放置3天后，得到水泥矿化剂成品。
实施例7
一种水泥矿化剂的制备方法，包括如下步骤：
将20g三乙醇胺、12g二乙醇单异醇胺、10g三异丙醇胺、4g硫酸钠、4g硫代硫酸钠、2g木质素硫酸钙、2g糖蜜、4g尿素、18g丙三醇和13g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将20g钢渣、20g炉渣、20g石灰石粉和30g粉煤灰加入混合物中搅拌均匀，放置3天后，得到水泥矿化剂成品。
实施例8
本实施例与实施例2的区别在于，辅助剂为硫氰酸钠。
一种水泥矿化剂的制备方法，包括如下步骤：
将20g三乙醇胺、12g二乙醇单异醇胺、10g三异丙醇胺、4g硫氰酸钠、4g硫代硫酸钠、2g木质素硫酸钙、2g糖蜜、4g尿素和13g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将35g钢渣和35g粉煤灰加入混合物中搅拌均匀，放置3天后，得到水泥矿化剂成品。
实施例9
本实施例与实施例5的区别在于，辅助剂为硫氰酸钠。
将20g三乙醇胺、12g二乙醇单异醇胺、10g三异丙醇胺、4g硫氰酸钠、4g硫代硫酸钠、2g木质素硫酸钙、2g糖蜜、4g尿素、18g丙三醇和13g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将35g钢渣、20g石灰石粉和35g粉煤灰加入混合物中搅拌均匀，放置3天后，得到水泥矿化剂成品。
对比例1
本对比例与实施例5的区别在于，未添加有三乙醇胺和二乙醇单异醇胺。
将10g三异丙醇胺、4g硫酸钠、4g硫代硫酸钠、2g木质素硫酸钙、2g糖蜜、4g尿素、18g丙三醇和13g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将20g钢渣、20g炉渣、20g石灰石粉和30g粉煤灰加入混合物中搅拌均匀，放置3天后，得到水泥矿化剂成品。
对比例2
本对比例与实施例5的区别在于，未添加有三异丙醇胺和二乙醇单异醇胺。
将20g三乙醇胺、4g硫酸钠、4g硫代硫酸钠、2g木质素硫酸钙、2g糖蜜、4g尿素、18g丙三醇和13g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将35g钢渣、20g石灰石粉和35g粉煤灰加入混合物中搅拌均匀，放置3天后，得到水泥矿化剂成品。
对比例3
本对比例与实施例5的区别在于，未添加有木质素硫酸钙和糖蜜。
将20g三乙醇胺、12g二乙醇单异醇胺、10g三异丙醇胺、4g硫酸钠、4g硫代硫酸钠、4g尿素、18g丙三醇和13g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将35g钢渣、20g石灰石粉和35g粉煤灰加入混合物中搅拌均匀，放置3天后，得到水泥矿化剂成品。
对比例4
本对比例与实施例5的区别在于，未添加有三乙醇胺和尿素。
将12g二乙醇单异醇胺、10g三异丙醇胺、4g硫酸钠、4g硫代硫酸钠、2g木质素硫酸钙、2g糖蜜、18g丙三醇和13g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将35g钢渣、20g石灰石粉和35g粉煤灰加入混合物中搅拌均匀，放置3天后，得到水泥矿化剂成品。
对比例5
本对比例与实施例5的区别在于，未添加有二乙醇单异醇胺和硫代硫酸钠。
将20g三乙醇胺、10g三异丙醇胺、4g硫酸钠、2g木质素硫酸钙、2g糖蜜、4g尿素、18g丙三醇和13g水混合后，搅拌均匀，获得混合物；
将35g钢渣、20g石灰石粉和35g粉煤灰加入混合物中搅拌均匀，放置3天后，得到水泥矿化剂成品。
实验例
实施例1-9和对比例1-4制备的水泥矿化剂参与水泥熟料烧结过程，将制得的水泥熟料依照gb/t8074-2008《水泥比表面积测定方法-勃氏法》、gb/t1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》和gb/t17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(iso法)》进行细度、安定性、凝结时间、抗折强度和抗压强度进行检测，检测结果如表1-5所示。表1为细度检测结果，表2为安定性检测结果，表3位凝结时间检测结果，表4为抗折强度检测结果，表5为抗压强度检测结果。
在检测中，细度这个项目检查的比表面积大于等于300m2/kg为合格；安定性检测中是使用煮沸法检查，测试后无裂纹、无弯曲为合格；凝结时间这个项目的初凝时间大于等于45min为合格，终凝时间小于等于390min为合格；抗折强度这个项目的3天的抗折强度大于等于3.5mpa为合格，28天的抗折强度大于等于6.5mpa为合格；抗压强度这个项目的3天的抗压强度大于等于17mpa为合格，28天的抗压强度大于等于42.5mpa为合格。
表1
分析对比表1，可以看出，实施例5制备的水泥矿化剂的比表面积最大，由于比表面积越大，强度越大，可以看出，实施例5制备的水泥矿化剂强度最佳。又对比对比例1-5，可以看出，对比例1和对比例2制备的水泥矿化剂均不合格，而对比例5的比表面积远远小于实施例5的比表面积，可以看出，三乙醇胺、二乙醇单异醇胺和三异丙醇胺对制备的水泥矿化剂的强度影响巨大。
表2
分析对比表2，可以看出，对比例1、2和5均不合格，而对比例1和对比例2中均未添加二乙醇单异醇胺，对比例5中未添加二乙醇单异醇胺和硫代硫酸钠，分析可知，二乙醇单异醇胺和硫代硫酸钠影响本水泥矿化剂的适应性，进而影响其安定性，可推得，二乙醇单异醇胺和硫代硫酸钠对于本水泥矿化剂的适应性十分重要。
表3
初凝时间为水泥加水拌合起，至水泥浆开始失去塑性所需的时间。凝时间从水泥加水拌合起，至水泥浆完全失去塑性并开始产生强度所需的时间。因为水泥凝固就是水泥与水和空气发生化学反应，这需要一定的时间，而水泥终凝时间越长，水泥凝固百分比越高，其硬度就越强。分析对比表3，可以看出对比例2的初凝时间相较于其余试样时间过短，且终凝时间过短，可以看出，对比例2的水泥矿化剂的硬度较差，相较而言，实施例5的水泥矿化的初凝时间长，说明其失去塑性的所需时间更长；终凝时间最长，产生强度所需时间更长，可以推定其强度最佳。
表4
分析对比表4，可以看出，实施例5制备的水泥矿化剂对水泥抗折强度的提升最多，其3天和28天的强度最高，相较而言，对比例1和对比2的制备的水泥矿化剂对水泥抗折强度的提升最少，说明缺少三乙醇胺、二乙醇单异醇胺和三异丙醇胺对制备的水泥矿化剂的抗折强度影响巨大。
表5
分析对比表5，可以看出，实施例5制备的水泥矿化剂对水泥抗压强度的提升最多，其3天和28天的强度最高，相较而言，对比例1和对比2的制备的水泥矿化剂对水泥抗折强度的提升最少，说明缺少三乙醇胺、二乙醇单异醇胺和三异丙醇胺对制备的水泥矿化剂的抗压强度影响巨大。
综上所述，本发明制备的水泥矿化剂添加到水泥中后能够有效的改善水泥的水化反应，均匀水泥颗粒的分布，激发水泥生产过程中，原材料没有完全发挥的潜在活性，从而提高水泥的早期和后期强度，并且其与水泥有良好的适应性，能够减少水泥原材料的用量，可以加入其余更便宜的混合材料，缺收获更好的结构强度；还可以在粉磨过程中，增大水泥的流动性，提高水泥的粉磨效率，降低水泥的粉磨能耗，达到减本增效的目的；此外，还能够起到抗冻作用，综合性地起到提升水泥性能的作用。
以上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。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。