一種改性二乙醇單異丙醇胺鹽水泥助磨劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種水泥助磨劑，尤其是一種利用工業(yè)廢酸制備改性二乙醇單異 丙醇胺鹽水泥助磨劑。 二、
【背景技術(shù)】
[0002] 水泥助磨劑能夠降低水泥熟料等的粉磨時間，能夠降低粉磨過程中水泥顆粒表面 自由電荷密度，降低固體表面的自由能，減少顆粒之間的相互碰撞，防止顆粒發(fā)生團(tuán)聚、粘 附的幾率，降低水泥的成本并能有效的提高水泥的強(qiáng)度。目前，國內(nèi)外水泥助磨劑用的主要 是烷醇胺類和多羥基醇類，有三乙醇胺、二乙醇胺、三異丙醇胺、二乙醇單異丙醇胺、單乙醇 二異丙醇胺、蔗糖、甘油、山梨醇等，三乙醇胺是極性很強(qiáng)的醇胺，水溶液呈堿性，能夠螯合 水泥中的金屬離子與礦物質(zhì)相互作用，通常與多元醇復(fù)配成復(fù)合型助磨劑，既有助磨效果， 又能提高水泥早期強(qiáng)度，但成本較高且原料來源短缺；三異丙醇胺可以促進(jìn)難水化礦物的 水化和提高水泥的分散性，大大提高水泥的后期強(qiáng)度。三異丙醇胺的分散性優(yōu)于三乙醇胺， 早期強(qiáng)度不如三乙醇胺，成本也較高，二乙醇單異丙醇胺和單乙醇二異丙醇胺不僅對水泥 的早期強(qiáng)度有所提高，對后期強(qiáng)度也有明顯的提高，綜合了三乙醇胺和三異丙醇胺的的性 能，助磨性能好增強(qiáng)性能優(yōu)異，但產(chǎn)品價格比較高，并且產(chǎn)品為液體，運(yùn)輸不方便，也增加了 成本。
[0003] 可是當(dāng)前，在工業(yè)生產(chǎn)和礦山開采、溶煉（如鋼鐵工業(yè)、鈦白粉工業(yè)、濕法煉鋼工 業(yè)、鈦材工業(yè)、電鍍工業(yè)、稀土工業(yè)、木材糖化工業(yè)、黃金開采及有色金屬冶煉工業(yè)等）過程 中，常常要使用到無機(jī)酸（如硫酸、鹽酸、）來清洗金屬表面或溶解礦石，于是在生產(chǎn)過程中 就會產(chǎn)生了大量的含有各種金屬離子的工業(yè)廢酸溶液。該廢酸溶液決大部分都是不加處理 將其排放掉，不但浪費(fèi)自然資源，更為嚴(yán)重的是它會污染土壤和水源，破壞了自然環(huán)境。 三、

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種改性二乙醇單異丙醇胺鹽水泥助磨劑，該產(chǎn)品制備中利 用了工業(yè)廢酸溶液，不但降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品性能，危廢利用還保護(hù)了自然環(huán)境。
[0005] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的采用的技術(shù)方案是：制備該改性二乙醇單異丙醇胺鹽水泥助 磨劑的配比是，在配制水泥助磨劑時，廢酸、二乙醇胺、環(huán)氧丙烷的質(zhì)量百分比按（70~ 1.0) : (1~1.5) : (0.5~1.0)調(diào)配；所述的廢酸為廢鹽酸或廢硫酸溶液，廢鹽酸質(zhì)量 百分含量是〇. 5-35%，廢硫酸質(zhì)量百分含量是0. 5-50%。
[0006] 利用工業(yè)廢酸溶液制備改性二乙醇單異丙醇胺鹽水泥助磨劑的方法步驟如下：步 驟一、在反應(yīng)器中加入廢酸，開動攪拌，逐步加入二乙醇胺，在〇. 5~1. 5小時內(nèi)加完；步 驟二、用氮?dú)庵脫Q2至3次后，逐步加入環(huán)氧丙烷進(jìn)行加成反應(yīng)，在1~4小時內(nèi)加完，反 應(yīng)溫度控制在50~100°C，壓力小于0. 6MPa，熟化時間為0. 5小時；步驟三、在真空度為 0~-0. 098MPa，溫度為50~100°C下，減壓脫水，水分小于5%時，得產(chǎn)品95%以上的改性 二乙醇單異丙醇胺鹽固體。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是：一是由于利用工業(yè)廢酸溶液制備改性二乙醇單異丙醇胺鹽 水泥助磨劑，大大降低了產(chǎn)品成本，增加了產(chǎn)品的助磨和強(qiáng)度性能，增加了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益； 二是工業(yè)廢酸溶液得到充分利用，解決了工業(yè)廢液排放問題，節(jié)約了治理污染發(fā)生的費(fèi)用， 避免了環(huán)境污染，危廢利用，節(jié)能減排，低碳環(huán)保；三是產(chǎn)品為固體，便于運(yùn)輸，降低了運(yùn)輸 成本。總之，本發(fā)明通過工業(yè)廢酸溶液的危廢利用，降低了產(chǎn)品成本，節(jié)能減排，綠色環(huán)保。 四、【具體實(shí)施方式】
[0008] -種改性二乙醇單異丙醇胺鹽水泥助磨劑，制備該改性二乙醇單異丙醇胺鹽水泥 助磨劑的配比是，在配制水泥助磨劑時，廢酸、二乙醇胺、環(huán)氧丙烷的質(zhì)量百分比按（70~ 1.0) : (1~1.5) : (0.5~1.0)調(diào)配；所述的廢酸為廢鹽酸或廢硫酸溶液，廢鹽酸質(zhì)量 百分含量是〇. 5-35%，廢硫酸質(zhì)量百分含量是0. 5-50%。
[0009] 利用工業(yè)廢酸溶液制備改性二乙醇單異丙醇胺鹽水泥助磨劑的方法步驟如下：步 驟一、在反應(yīng)器中加入廢酸，開動攪拌，逐步加入二乙醇胺，在〇. 5~1. 5小時內(nèi)加完；步 驟二、用氮?dú)庵脫Q2至3次后，逐步加入環(huán)氧丙烷進(jìn)行加成反應(yīng)，在1~4小時內(nèi)加完，反 應(yīng)溫度控制在50~100°C，壓力小于0. 6MPa，熟化時間為0. 5小時；步驟三、在真空度為 0~-0. 098MPa，溫度為50~100°C下，減壓脫水，水分小于5%時，得產(chǎn)品95%以上的改性 二乙醇單異丙醇胺鹽。
[0010] 實(shí)施例一將廢濃鹽酸300g加入反應(yīng)器中，開動攪拌后，逐漸加入二乙醇胺268g， 控制反應(yīng)溫度在40~100°C，反應(yīng)時間l_3h，熟化時間0. 5h，用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)器中的空氣2 至3次，逐漸加入環(huán)氧丙烷98g進(jìn)行加成反應(yīng)，3小時加完，反應(yīng)溫度控制在50-100°C，壓力 小于0. 6MPa，熟化反應(yīng)0. 5h，減壓脫水真空度0~-0. 098MPa，溫度50-100°C，水分小于5% 時，得產(chǎn)品95%以上二乙醇單異丙醇胺鹽。
[0011] 實(shí)施例二將廢濃鹽酸300g加入反應(yīng)器中，開動攪拌后，逐漸加入二乙醇胺375g， 控制反應(yīng)溫度在40~100°C，反應(yīng)時間1~3h，熟化時間0. 5h，氮?dú)庵脫Q2至3次，逐漸 加入環(huán)氧丙烷138g進(jìn)行加成反應(yīng)，3. 5小時加完，反應(yīng)溫度控制在50~100°C，壓力小于 0. 6MPa，熟化反應(yīng)0. 5h，減壓脫水：真空度0~-0. 098MPa、溫度50~100°C，水分小于5% 時，得產(chǎn)品95%以上的二乙醇單異丙醇胺鹽。
[0012] 實(shí)施例三將廢濃鹽酸350g加入反應(yīng)器中，開動攪拌后，逐漸加入二乙醇胺290g， 控制反應(yīng)溫度在40~100°C，反應(yīng)時間1~3h，熟化時間0. 5h，氮?dú)庵脫Q2至3次，逐漸加入 環(huán)氧丙烷106g進(jìn)行加成反應(yīng)，3小時加完，反應(yīng)溫度控制在50~100°C，壓力小于0. 6MPa， 熟化反應(yīng)0. 5h，再減壓脫水：真空度0~-0. 098MPa、溫度50~100°C，水分小于5%時，得 95%以上（質(zhì)量百分含量）的產(chǎn)品二乙醇單異丙醇胺鹽，用于助磨和強(qiáng)度試驗(yàn)。
[0013] 助磨和強(qiáng)度試驗(yàn)方案
[0014] 參照GB/T26748-2011《水泥助磨劑》，小磨物料配合比：熟料78%、石膏5. 5%、 窯灰4%、礦渣12. 5%，做加和不加助磨劑的對比試驗(yàn)。磨33min，通過檢測粉磨后的水泥 45ym篩余百分?jǐn)?shù)，判斷其助磨效果，結(jié)果見下表。
[0015]水泥助磨效果試驗(yàn)統(tǒng)計表
[0016]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種改性二乙醇單異丙醇胺鹽水泥助磨劑，其特征在于：制備該改性二乙醇單異丙 醇胺鹽水泥助磨劑的配比是，在配制水泥助磨劑時，廢酸、二乙醇胺、環(huán)氧丙烷的質(zhì)量百分 比按（70~1. 0) : (1~1. 5) : (0. 5~1. 0)調(diào)配；所述的廢酸為廢鹽酸或廢硫酸溶液， 廢鹽酸質(zhì)量百分含量是〇. 5-35%，廢硫酸質(zhì)量百分含量是0. 5-50%。
2. -種制備改性二乙醇單異丙醇胺鹽水泥助磨劑的方法，其方法步驟如下：步驟 一、 在反應(yīng)器中加入廢酸，開動攪拌，逐步加入二乙醇胺，在0. 5~1. 5小時內(nèi)加完；步驟 二、 用氮?dú)庵脫Q2至3次后，逐步加入環(huán)氧丙烷進(jìn)行加成反應(yīng)，在1~4小時內(nèi)加完，反 應(yīng)溫度控制在50~100°C，壓力小于0. 6MPa，熟化時間為0. 5小時；步驟三、在真空度為 0~-0. 098MPa，溫度為50~100°C下，減壓脫水，水分小于5%時，得產(chǎn)品95%以上的改性 二乙醇單異丙醇胺鹽。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性二乙醇單異丙醇胺鹽水泥助磨劑，該產(chǎn)品的配比是，廢酸、二乙醇胺、環(huán)氧丙烷的質(zhì)量百分比按(70～1.0)∶(1～1.5)∶(0.5～1.0)調(diào)配。其生產(chǎn)方法是：在反應(yīng)器中加入廢酸，開動攪拌，逐步加入二乙醇胺，加完后用氮?dú)庵脫Q2至3次后，然后逐步加入環(huán)氧丙烷進(jìn)行加成反應(yīng)，熟化0.5小時后，減壓脫水得到固體產(chǎn)品。本發(fā)明由于利用工業(yè)廢酸溶液制備二乙醇單異丙醇胺鹽水泥助磨劑，大大降低了產(chǎn)品成本，增加了產(chǎn)品的助磨和強(qiáng)度性能，增加了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；工業(yè)廢酸溶液得到充分利用，解決了工業(yè)廢液排放問題，節(jié)約了治理污染發(fā)生的費(fèi)用，避免了環(huán)境污染，危廢利用，節(jié)能減排，低碳環(huán)保；產(chǎn)品為固體，便于運(yùn)輸，降低了運(yùn)輸成本。
【IPC分類】C04B22-14, C04B103-52, C04B22-12, C04B24-12
【公開號】CN104710123
【申請?zhí)枴緾N201510069057
【發(fā)明人】李紹寬, 李澤群, 王鳳艷, 齊永群, 鄭洪聲, 劉伏蘭
【申請人】遼寧鑫隆科技有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年2月3日