[发明专利]一种多功能水泥调凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料生产领域，尤其涉及一种多功能水泥调凝剂及其制备方法。

背景技术

目前，萘系染料中间体常以精萘为原料，采用磺化工艺制备，在生产过程中会产生大量的废液，该废液主要成分为水、硫酸，另外还常常含有氨基萘磺酸等有机物质，直接排放不仅污染环境，而且也浪费了大量的宝贵资源，如果能将其进行开发利用，会带来巨大的经济效应。

水泥调凝剂是水泥的重要组成材料之一，起到调节水泥凝结时间的作用，常用的有石膏、天然二水石膏和符合技术要求的工业副产石膏等。申请号为CN99101581.9的中国专利公开了一种粒状水泥调凝剂的制备方法，采用工业废渣副产石膏为原料，在低温烘、晒干燥、过筛，加入少量造粒胶结剂、有害物质转化剂，经调湿、搅拌、粉碎均化、机械挤压造粒、常温静停而直接制得粒状水泥调凝剂。该专利方法采用废弃物为原料，所制得的产品不仅具有调节水泥凝结时间的作用，同时还具有改善水泥流动度和助磨等作用，但该专利方法实施工艺相对复杂。

发明内容

本发明提供了一种多功能水泥调凝剂及其制备方法，以萘系染料中间体生产过程中产生的含氨基萘磺酸的硫酸废液为原料来制备水泥调凝剂，将工业废液进行开发利用，不仅避免了环境污染，而且制备出性能优良的水泥调凝剂。

一种多功能水泥调凝剂，包括以下重量百分比的组分：

CaSO₄·2H₂O    以SO₃的重量百分含量计为35％～40％

附着水         1％～8％

氨基萘磺酸钙   1.5％～2.5％。

一种多功能水泥调凝剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将石灰加入萘系染料中间体制备过程中产生的含氨基萘磺酸的硫酸废液中，中和至pH为9～11后进行压滤，得到滤渣和滤液；

(2)将滤液浓缩后掺入滤渣中混合均匀，经造粒、干燥制得多功能水泥调凝剂。

废液通过石灰中和、压滤后产生的滤渣，其主要成分为CaSO₄·2H₂O，与天然二水石膏相似，能与水泥中的含铝矿物反应生成钙矾石等水化产物，因而可制成水泥调凝剂。

滤液的主要成分为水、氨基萘磺酸钙等，其中氨基萘磺酸钙对水泥颗粒有分散和润滑作用，能够改善水泥的某些性能，如提高水泥流动度等，还能够在水泥生产时起助磨作用。

为了便于在滤渣中引入适量的氨基萘磺酸钙，同时为了在生产时方便造粒和降低产品成本，步骤(1)中，滤渣中附着水的重量百分含量(即含水量)控制在8％～14％，滤液经浓缩后得到的浓缩滤液的含水量为40％～60％；步骤(2)中，浓缩滤液的掺入量为浓缩滤液和滤渣总重量的2％～8％。

浓缩滤液的掺入量也可以参考如下公式：

a＝[1.05a₁(1-a₂)/(1-a₃)]×100％

a为掺入的浓缩滤液重量占浓缩滤液和滤渣总重量的百分比、a₁为水泥调凝剂中氨基萘磺酸钙的重量百分含量、a₂为滤渣中附着水的重量百分含量、a₃为浓缩滤液中的含水量。

本发明具有如下优点：

(1)本发明方法工艺简单、设备投资少、易操作，没有二次污染，大大提高了工业废料的利用价值，降低了萘系染料中间体企业的废液处理费用，同时也降低了水泥生产企业的水泥生产成本，提高了水泥的性能。

(2)本发明方法生产的多功能水泥调凝剂，其主要成分为CaSO₄·2H₂O，其重量百分含量以SO₃的重量百分比计为35％～40％，与天然二水石膏相近。另外，该多功能水泥调凝剂中含有重量百分比为1.5％～2.5％的氨基萘磺酸钙，对水泥能起分散、润滑和促进水化的作用。

(3)本发明方法生产的多功能水泥调凝剂在水泥生产的粉磨工序中加入，部分或全部替代天然二水石膏，除具有天然二水石膏起调节凝结时间等所有特性外，还具有一定的助磨作用，能改善水泥的流动度，对水泥强度没有不利的影响，甚至起一定的增强作用，与混凝土外加剂适应性好。

(4)本发明方法生产多功能水泥调凝剂所用的原料是工业废液，生产成本低；同时产品经造粒和干燥后即可使用，十分方便，不需预先经过破碎，也不需增加计量和喂料设备。

具体实施方式

实施例1