本發(fā)明涉及助磨劑,具體涉及一種增強(qiáng)提產(chǎn)綜合型助磨劑及制備方法。
背景技術(shù):
1、水泥作為一種重要的建筑材料,在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、房地產(chǎn)開發(fā)、工業(yè)建筑等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。它是現(xiàn)代社會建設(shè)的基石,支撐著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。隨著全球城市化進(jìn)程的加速和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的持續(xù)推進(jìn),水泥的需求量不斷增長。近年來,水泥產(chǎn)業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)能提升、環(huán)保要求等方面面臨著諸多挑戰(zhàn)與機(jī)遇。一方面,為滿足不斷增長的市場需求,水泥企業(yè)需要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量;另一方面,隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)和國家對節(jié)能減排的嚴(yán)格要求,水泥產(chǎn)業(yè)必須降低能耗、減少污染物排放。助磨劑是一種在水泥粉磨過程中添加的化學(xué)外加劑,其主要作用是提高粉磨效率、降低能耗、改善水泥性能。
2、在水泥粉磨過程中,由于水泥顆粒之間的摩擦力和粘附力,使得粉磨效率降低。助磨劑能夠吸附在水泥顆粒表面,降低顆粒之間的摩擦力,從而提高粉磨效率。助磨劑還可以改變水泥顆粒的表面性質(zhì),使其更容易被破碎和研磨,進(jìn)一步提高粉磨效率。通過提高粉磨效率,助磨劑可以減少水泥粉磨過程中的能量消耗。據(jù)統(tǒng)計,添加適量的助磨劑可以使水泥粉磨電耗降低。降低能耗不僅可以降低水泥生產(chǎn)成本,還符合國家節(jié)能減排的政策要求。
3、但傳統(tǒng)的助磨劑主要包括醇胺類化合物、無機(jī)鹽等。雖然這些助磨劑在一定程度上能夠提高粉磨效率和改善水泥性能,但也存在一些局限性。傳統(tǒng)助磨劑往往只具有單一的助磨功能,對水泥性能的提升有限。例如,醇胺類助磨劑主要提高粉磨效率,但對水泥的強(qiáng)度提升效果不明顯。不同類型的水泥和粉磨設(shè)備對助磨劑的適應(yīng)性不同。傳統(tǒng)助磨劑在某些情況下可能無法發(fā)揮最佳效果,甚至可能對水泥性能產(chǎn)生不利影響。一些傳統(tǒng)助磨劑含有對環(huán)境有害的成分,如重金屬等。隨著環(huán)保要求的提高,這些助磨劑的使用受到了限制。為了克服傳統(tǒng)助磨劑的局限性,滿足水泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,研發(fā)增強(qiáng)提產(chǎn)綜合型助磨劑成為當(dāng)務(wù)之急。
4、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本技術(shù)要研發(fā)一種助磨劑,能夠解決水泥早期強(qiáng)度低、水泥分布不均勻,水泥粉磨臺產(chǎn)低的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、發(fā)明目的:
2、本發(fā)明的目的是提供一種增強(qiáng)提產(chǎn)綜合型助磨劑,解決水泥早期強(qiáng)度低、水泥分布不均勻,水泥粉磨臺產(chǎn)低的問題。
3、本發(fā)明的技術(shù)方案:
4、一種增強(qiáng)提產(chǎn)綜合型助磨劑,其特征在于,所述增強(qiáng)提產(chǎn)綜合型助磨劑的原料包括:改性聚羧酸化合物、多元醇、無機(jī)化合物、表面活性劑、水。
5、進(jìn)一步的,所述增強(qiáng)提產(chǎn)綜合型助磨劑按重量份計,包括:5~10份改性聚羧酸化合物、15~25份多元醇、20~40份無機(jī)化合物、3~6份表面活性劑、40~60份水。
6、進(jìn)一步的,所述改性聚羧酸化合物由順丁烯二酸酐、二乙醇單異丙醇胺、肉桂醇聚乙烯醚、丙烯酸反應(yīng)制得。
7、進(jìn)一步的,所述改性聚羧酸化合物的制備方法,包括以下步驟:
8、s1:將順丁烯二酸酐加入反應(yīng)瓶中,然后緩慢加入二乙醇單異丙醇胺,開啟攪拌,緩慢加熱至60~80℃,反應(yīng)2~4小時,制得中間體;
9、s2:另取一反應(yīng)瓶加入去離子水,將肉桂醇聚乙烯醚溶解其中,然后依次加入丙烯酸和步驟s1制備的中間體,攪拌均勻,升溫至60~80℃,然后緩慢加入引發(fā)劑,反應(yīng)4~6小時;
10、s3:反應(yīng)完后,調(diào)節(jié)ph值至7~8,然后過濾,制得改性聚羧酸化合物。
11、進(jìn)一步的,所述肉桂醇聚乙烯醚、丙烯酸和步驟s1制備的中間體的質(zhì)量比為3~5:2~3:1。
12、
13、進(jìn)一步的,所述引發(fā)劑為過硫酸銨,引發(fā)劑用量為肉桂醇聚乙烯醚、丙烯酸和步驟s1制備的中間體總質(zhì)量的1~3%。
14、所述肉桂醇聚乙烯醚的制備方法,包括以下步驟:
15、ss1:稱取肉桂醇、環(huán)氧乙烷,備用;
16、ss2:將步驟ss1稱取的肉桂醇加入高壓反應(yīng)釜中,然后加入氫氧化鉀,緩慢攪拌,設(shè)置溫度為120~150℃,壓力為0.2~0.5mpa;
17、ss3:當(dāng)溫度達(dá)到120~150℃時,緩慢通入步驟ss1稱取的環(huán)氧乙烷,反應(yīng)8~12小時;
18、ss4:反應(yīng)結(jié)束后,冷卻至室溫,對產(chǎn)物進(jìn)行過濾,洗滌,得到肉桂醇聚氧乙烯醚。
19、進(jìn)一步的,所述肉桂醇與環(huán)氧乙烷質(zhì)量比為:1:5~12。
20、進(jìn)一步的,所述多元醇為乙二醇、丙三醇中的一種或多種混合。
21、進(jìn)一步的,所述無機(jī)化合物為硫酸鈉、硅酸鈉、氯化鈉中的一種或多種混合。
22、進(jìn)一步的,所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽中的一種或多種混合。
23、本技術(shù)還提供有一種增強(qiáng)提產(chǎn)綜合型助磨劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
24、步驟一:在反應(yīng)容器中加入適量的水,緩慢加入多元醇,邊加邊攪拌,攪拌速度為200~500轉(zhuǎn)/分鐘,使其充分溶解在水中;
25、步驟二:將無機(jī)化合物、表面活性劑加入到步驟一中,繼續(xù)攪拌,攪拌30~60分鐘;
26、步驟三:最后,將改性聚羧酸化合物緩慢加入到步驟二中,攪拌時間1~2小時,制得所述增強(qiáng)提產(chǎn)綜合型助磨劑。
27、改性聚羧酸化合物分子結(jié)構(gòu)中的羧基等官能團(tuán)可以與水泥中的鈣離子形成絡(luò)合物,加速水泥的水化反應(yīng),促進(jìn)早期水化產(chǎn)物的形成,從而提高水泥的早期強(qiáng)度。吸附在水泥顆粒表面,降低顆粒之間的摩擦力和粘附力,使粉磨過程更加順暢,減少能量消耗。能夠優(yōu)化水泥顆粒的粒徑分布,減少過粉磨現(xiàn)象,提高粉磨效率,降低能耗。通過表面活性作用,使水泥顆粒在粉磨過程中分散更加均勻,避免顆粒團(tuán)聚,從而使水泥粒徑分布更加合理。與不同礦物相的水泥顆粒具有選擇性吸附作用,調(diào)節(jié)各礦物相的粉磨行為,促進(jìn)水泥顆粒整體分布的均勻性。多元醇可以可以與水泥中的鋁酸三鈣(c3a)反應(yīng),形成早期強(qiáng)度較高的水化產(chǎn)物,多元醇還可以促進(jìn)水泥的水化進(jìn)程,加快早期水化反應(yīng)速度,提高早期強(qiáng)度,起到潤滑作用,降低水泥顆粒之間的摩擦系數(shù),減少粉磨過程中的能量損失,改善水泥的流動性,使粉磨過程中物料的傳輸更加順暢,提高粉磨效率,降低能耗,多元醇在水泥顆粒表面形成一層薄膜,降低顆粒之間的粘附力,使水泥顆粒更容易分散,從而使水泥分布更加均勻。無機(jī)化合物可以作為水泥的活性摻合料,參與水泥的水化反應(yīng),提高早期強(qiáng)度,無機(jī)化合物中的一些離子可以加速水泥的水化反應(yīng),促進(jìn)早期強(qiáng)度發(fā)展,調(diào)節(jié)粉磨系統(tǒng)的靜電平衡,減少顆粒之間的靜電吸附,提高粉磨效率,降低能耗。表面活性劑可以在水泥顆粒表面形成一層均勻的吸附層,防止顆粒團(tuán)聚,使水泥顆粒分散更加均勻,通過調(diào)節(jié)顆粒表面的電荷分布,使水泥顆粒之間產(chǎn)生靜電斥力,促進(jìn)顆粒的分散和均勻分布。
28、有益效果:
29、本發(fā)明的增強(qiáng)提產(chǎn)綜合型助磨劑通過對聚羧酸化合物改性,并對助磨劑配方比例進(jìn)行微調(diào),通過發(fā)揮聚羧酸化合物改性的有效作用及各種組分的相互協(xié)調(diào)作用,改善了水泥的顆粒均勻度,提高水泥粉磨臺產(chǎn),提高了水泥強(qiáng)度,具有廣泛的應(yīng)用價值。