一种利用芦苇秸秆制备水泥助磨剂的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用芦苇秸秆制备水泥助磨剂的方法，属于水泥助磨剂制备技术领域。本发明取芦苇秸秆切割成小段，与双氧水溶液混合加热保温处理，在混合物中充入氢气后过滤得过滤物，与碳酸氢钠混合维压处理，出料后加水浸泡过滤得过滤物，再与氢氧化钠溶液、十二烷基硫酸钠搅拌混合，再从混合物底部通入臭氧后过滤，将过滤物预炭化，调节pH后，与二乙二醇、双氧水活化氧化反应制得水泥助磨剂。本发明的有益效果是：本发明制备步骤简单，制备过程中副产物减少了90％以上，所得产品适应性强；使用后水泥磨机台时产量提高了20～32％，所得水泥流动性好，早期强度提高了16％以上。
【专利说明】
一种利用芦苇秸秆制备水泥助磨剂的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种利用芦苇秸杆制备水泥助磨剂的方法，属于水泥助磨剂制备技术领域。
【背景技术】
[0002]在水泥熟料的粉磨过程中，加入少量的外加物质(液体或固体的物质)，能够显著提高粉磨效率或降低能耗，而又不损害水泥性能的这种化学添加剂外加物质通称为:水泥助磨剂。水泥助磨剂是一种改善水泥粉磨效果和性能的化学添加剂，可以显著提高水泥台时产量、各龄期水泥强度，改善其流动性。水泥助磨剂能大幅度降低粉磨过程中形成的静电吸附包球现象，并可以降低粉磨过程中形成的超细颗粒的再次聚结趋势。水泥助磨剂也能显著改善水泥流动性，提高磨机的研磨效果和选粉机的选粉效率，从而降低粉磨能耗。使用助磨剂生产的水泥具有较低的压实聚结趋势，从而有利于水泥的装卸，并可减少水泥库的挂壁现象。作为一种化学添加剂，助磨剂能改善水泥颗粒分布并激发水化动力，从而提高水泥早期强度和后期强度。目前水泥助磨剂存在的问题:制备过程中副产物多，使用后不易粉磨，水泥流动性差，导致水泥磨机台时产量低，水泥早期强度低，适应性差。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题:针对目前水泥助磨剂制备过程中副产物多，使用后不易粉磨，水泥流动性差，导致水泥磨机台时产量低，水泥早期强度低，适应性差的弊端，提供了一种取芦苇秸杆切割成小段，与双氧水溶液混合加热保温处理，在混合物中充入氢气后过滤得过滤物，与碳酸氢钠混合维压处理，出料后加水浸泡过滤得过滤物，再与氢氧化钠溶液、十二烷基硫酸钠搅拌混合，再从混合物底部通入臭氧后过滤，将过滤物预炭化，调节pH后，与二乙二醇、双氧水活化氧化反应制得水泥助磨剂的方法。本发明制备步骤简单，制备过程中副产物减少了 90 %以上，所得产品适应性强。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)取芦苇秸杆，使用侧刀将其切割成长为2?4cm小段，再将切割的小段芦苇秸杆与质量分数为5%的双氧水溶液，按固液比I: 3进行混合，对混合物进行加热，设定温度为50?60°C，保持温度3?5h后停止加热，使用流速为30mL/min的5?8°C氢气充入混合物内，待混合物温度降至室温后停止充入氢气；
(2)在上述降温至室温后进行过滤，收集过滤物，将其与过滤物质量I?3%的碳酸氢钠混合均匀，放入蒸汽爆破机中，设定蒸汽温度为105?115°C，压力为5?7MPa，维压3?5min，在20?30s内泄压至常压，自然冷却至室温后出料，将出料物放入水中浸泡10?15min后过滤，收集过滤物；
(3)将上述收集的过滤物与质量分数为15%的氢氧化钠溶液按固液比1:3混合均匀，再向混合物中加入过滤物质量I?3%的十二烧基硫酸钠，在40?45°C下，以100r/min搅拌3?4h，随后以3mL/min流速从混合物底部充入臭氧，充入时间为20?30min ； (4)在上述充入臭氧结束后进行过滤，将过滤物放入炭化炉中，设定温度为300?400°C，预炭化40?50min，再把预炭化过滤物浸泡于水中，使用质量分数为20%的氢氧化钠溶液调节pH至10.0?11.0，对其进行加热至70?80°C ；
(5)在加热完成后，加入上述预炭化过滤物质量32?35%的二乙二醇，活化反应I?2h，再加入二乙二醇体积40?50 %的质量分数为30 %的双氧水，保温氧化反应3?5h后，自然冷却至室温，即制得一种水泥助磨剂。
[0005]本发明的应用方法:将上述制备的水泥助磨剂加入装有水泥半成品的水泥磨机中，加入量为100?120g/t，在160?200r/min下搅拌研磨2?3h后，出料即可。使用后水泥磨机台时产量提高了20?32%，所得水泥流动性好，早期强度提高了 16%以上，值得推广与使用。
[0006]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明制备步骤简单，制备过程中副产物减少了90%以上，所得产品适应性强；
(2)使用后水泥磨机台时产量提高了20?32%，所得水泥流动性好，早期强度提高了16%以上。
【具体实施方式】
[0007]首先取芦苇秸杆，使用侧刀将其切割成长为2?4cm小段，再将切割的小段芦苇秸杆与质量分数为5%的双氧水溶液，按固液比1:3进行混合，对混合物进行加热，设定温度为50?60°C，保持温度3?5h后停止加热，使用流速为30mL/min的5?8°C氢气充入混合物内，待混合物温度降至室温后停止充入氢气;然后在上述降温至室温后进行过滤，收集过滤物，将其与过滤物质量I?3%的碳酸氢钠混合均匀，放入蒸汽爆破机中，设定蒸汽温度为105?115°C，压力为5?7MPa，维压3?5min，在20?30s内泄压至常压，自然冷却至室温后出料，将出料物放入水中浸泡10?15min后过滤，收集过滤物;将上述收集的过滤物与质量分数为15 %的氢氧化钠溶液按固液比1:3混合均匀，再向混合物中加入过滤物质量I?3 %的十二烧基硫酸钠，在40?450C下，以10r/min搅拌3?4h，随后以3mL/min流速从混合物底部充入臭氧，充入时间为20?30min;再在上述充入臭氧结束后进行过滤，将过滤物放入炭化炉中，设定温度为300?400°C，预炭化40?50min，再把预炭化过滤物浸泡于水中，使用质量分数为20%的氢氧化钠溶液调节pH至10.0?11.0，对其进行加热至70?80°C;最后在加热完成后，加入上述预炭化过滤物质量32?35%的二乙二醇，活化反应I?2h，再加入二乙二醇体积40?50%的质量分数为30%的双氧水，保温氧化反应3?5h后，自然冷却至室温，即制得一种水泥助磨剂。
[0008]实例I
首先取芦苇秸杆，使用侧刀将其切割成长为2cm小段，再将切割的小段芦苇秸杆与质量分数为5 %的双氧水溶液，按固液比1: 3进行混合，对混合物进行加热，设定温度为50 0C，保持温度3h后停止加热，使用流速为30mL/min的5°C氢气充入混合物内，待混合物温度降至室温后停止充入氢气；然后在上述降温至室温后进行过滤，收集过滤物，将其与过滤物质量I %的碳酸氢钠混合均匀，放入蒸汽爆破机中，设定蒸汽温度为105°C，压力为5MPa，维压3min，在20s内泄压至常压，自然冷却至室温后出料，将出料物放入水中浸泡1min后过滤，收集过滤物;将上述收集的过滤物与质量分数为15%的氢氧化钠溶液按固液比1: 3混合均匀，再向混合物中加入过滤物质量I %的十二烷基硫酸钠，在400C下，以lOOr/min搅拌3h，随后以3mL/min流速从混合物底部充入臭氧，充入时间为20min;再在上述充入臭氧结束后进行过滤，将过滤物放入炭化炉中，设定温度为300°C，预炭化40min，再把预炭化过滤物浸泡于水中，使用质量分数为20%的氢氧化钠溶液调节pH至10.0，对其进行加热至70°C ;最后在加热完成后，加入上述预炭化过滤物质量32%的二乙二醇，活化反应lh，再加入二乙二醇体积40 %的质量分数为30 %的双氧水，保温氧化反应3h后，自然冷却至室温，即制得一种水泥助磨剂。
[0009]将上述制备的水泥助磨剂加入装有水泥半成品的水泥磨机中，加入量为100g/t，在160r/min下搅拌研磨2h后，出料即可。使用后水泥磨机台时产量提高了 20%，所得水泥流动性好，早期强度提高了 16.9%，值得推广与使用。
[0010]实例2
首先取芦苇秸杆，使用侧刀将其切割成长为3cm小段，再将切割的小段芦苇秸杆与质量分数为5 %的双氧水溶液，按固液比1: 3进行混合，对混合物进行加热，设定温度为55 0C，保持温度4h后停止加热，使用流速为30mL/min的6°C氢气充入混合物内，待混合物温度降至室温后停止充入氢气；然后在上述降温至室温后进行过滤，收集过滤物，将其与过滤物质量2%的碳酸氢钠混合均匀，放入蒸汽爆破机中，设定蒸汽温度为110°C，压力为6MPa，维压4min，在25s内泄压至常压，自然冷却至室温后出料，将出料物放入水中浸泡13min后过滤，收集过滤物;将上述收集的过滤物与质量分数为15%的氢氧化钠溶液按固液比1: 3混合均匀，再向混合物中加入过滤物质量2%的十二烷基硫酸钠，在430C下，以lOOr/min搅拌4h，随后以3mL/min流速从混合物底部充入臭氧，充入时间为25min;再在上述充入臭氧结束后进行过滤，将过滤物放入炭化炉中，设定温度为350°C，预炭化45min，再把预炭化过滤物浸泡于水中，使用质量分数为20 %的氢氧化钠溶液调节pH至10.5，对其进行加热至75°C ;最后在加热完成后，加入上述预炭化过滤物质量33 %的二乙二醇，活化反应2h，再加入二乙二醇体积45 %的质量分数为30 %的双氧水，保温氧化反应4h后，自然冷却至室温，即制得一种水泥助磨剂。
[0011]将上述制备的水泥助磨剂加入装有水泥半成品的水泥磨机中，加入量为110g/t，在180r/min下搅拌研磨3h后，出料即可。使用后水泥磨机台时产量提高了 26%，所得水泥流动性好，早期强度提高了 18.1 %，值得推广与使用。
[0012]实例3
首先取芦苇秸杆，使用侧刀将其切割成长为4cm小段，再将切割的小段芦苇秸杆与质量分数为5 %的双氧水溶液，按固液比1: 3进行混合，对混合物进行加热，设定温度为60 0C，保持温度5h后停止加热，使用流速为30mL/min的8°C氢气充入混合物内，待混合物温度降至室温后停止充入氢气；然后在上述降温至室温后进行过滤，收集过滤物，将其与过滤物质量3 %的碳酸氢钠混合均匀，放入蒸汽爆破机中，设定蒸汽温度为115 0C，压力为7MPa，维压5min，在30s内泄压至常压，自然冷却至室温后出料，将出料物放入水中浸泡15min后过滤，收集过滤物;将上述收集的过滤物与质量分数为15%的氢氧化钠溶液按固液比1: 3混合均匀，再向混合物中加入过滤物质量3%的十二烷基硫酸钠，在450C下，以lOOr/min搅拌4h，随后以3mL/min流速从混合物底部充入臭氧，充入时间为30min ；再在上述充入臭氧结束后进行过滤，将过滤物放入炭化炉中，设定温度为400°C，预炭化50min，再把预炭化过滤物浸泡于水中，使用质量分数为20 %的氢氧化钠溶液调节pH至11.0，对其进行加热至80°C ;最后在加热完成后，加入上述预炭化过滤物质量35 %的二乙二醇，活化反应2h，再加入二乙二醇体积50 %的质量分数为30 %的双氧水，保温氧化反应5h后，自然冷却至室温，即制得一种水泥助磨剂。
[0013]将上述制备的水泥助磨剂加入装有水泥半成品的水泥磨机中，加入量为120g/t，在200r/min下搅拌研磨3h后，出料即可。使用后水泥磨机台时产量提高了 32%，所得水泥流动性好，早期强度提高了21.3%，值得推广与使用。
【主权项】
1.一种利用芦苇秸杆制备水泥助磨剂的方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)取芦苇秸杆，使用侧刀将其切割成长为2?4cm小段，再将切割的小段芦苇秸杆与质量分数为5%的双氧水溶液，按固液比I: 3进行混合，对混合物进行加热，设定温度为50?60°C，保持温度3?5h后停止加热，使用流速为30mL/min的5?8°C氢气充入混合物内，待混合物温度降至室温后停止充入氢气； (2)在上述降温至室温后进行过滤，收集过滤物，将其与过滤物质量I?3%的碳酸氢钠混合均匀，放入蒸汽爆破机中，设定蒸汽温度为105?115°C，压力为5?7MPa，维压3?5min，在20?30s内泄压至常压，自然冷却至室温后出料，将出料物放入水中浸泡10?15min后过滤，收集过滤物； (3)将上述收集的过滤物与质量分数为15%的氢氧化钠溶液按固液比1:3混合均匀，再向混合物中加入过滤物质量I?3%的十二烧基硫酸钠，在40?45°C下，以100r/min搅拌3?4h，随后以3mL/min流速从混合物底部充入臭氧，充入时间为20?30min ； (4)在上述充入臭氧结束后进行过滤，将过滤物放入炭化炉中，设定温度为300?400°C，预炭化40?50min，再把预炭化过滤物浸泡于水中，使用质量分数为20%的氢氧化钠溶液调节pH至10.0?11.0，对其进行加热至70?80°C ； (5)在加热完成后，加入上述预炭化过滤物质量32?35%的二乙二醇，活化反应I?2h，再加入二乙二醇体积40?50 %的质量分数为30 %的双氧水，保温氧化反应3?5h后，自然冷却至室温，即制得一种水泥助磨剂。
【文档编号】C01B31/02GK105948550SQ201610302005
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】郭舒洋, 盛海丰, 宋奇
【申请人】郭舒洋