[发明专利]一种复合型水泥助磨剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于水泥助剂，具体涉及一种复合型水泥助磨剂，还涉及其使用方法。

背景技术

水泥的粉磨是通过球磨机内的研磨体相互碰撞、挤压、摩擦完成的。当水泥颗粒细化后，一方面磨细的水泥颗粒表面能较大，微细颗粒之间有自动团聚的倾向；另一方面合格细粉如不能及时卸出磨外，会造成糊球糊锻，从而消减了球磨机内冲击，消耗了粉磨能量，严重影响了球磨机的粉磨效率。

水泥颗粒粒径在3~32μm时对水泥强度贡献较大，水泥颗粒粒径在3~32μm的越多，水泥强度越大。在水泥粉磨的过程中，添加少量的水泥助磨剂，可有效防止细颗粒的自动团聚，提高球磨机的粉磨效率。可在水泥的细度和磨机的功率消耗相同的条件下增加产量，或可在水泥产量和磨机功率消耗相同的情况下增加水泥的比表面积，优化水泥颗粒级配，进而提高水泥的强度和质量。

目前，商业应用的助磨剂主要成分是胺类有机物、多元醇类有机物和无机盐，这种通过多种小分子物质复配的液体助磨剂在使用时有很多弊端，助磨能力有上限，易出现水泥产品颗粒分布范围宽，产品跑粗现象，导致水泥强度降低，甚至影响水泥强度等级。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种复合型水泥助磨剂，降低水泥生产过程中的能耗，同时调节水泥颗粒粒径，增强水泥强度，降低水泥熟料用量。马来酸酐、三乙醇胺和烯丙基聚乙二醇3种不同的有机物进行聚合得到的聚羧酸盐聚合物，各种功能基团协同作用，其效果远大于单一功能基团的助磨作用。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种复合型水泥助磨剂，由如下重量份数的组分组成：

聚羧酸盐5~20份；

增强剂1~9份；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐1~10份；

尿素0.1~1份；

水14~45份。

所述聚羧酸盐由马来酸酐、三乙醇胺和烯丙基聚乙二醇共聚合成。分子量范围为300~700，马来酸酐重量份比例占20~50%，三乙醇胺重量份比例占20~40%。将马来酸酐、三乙醇胺和烯丙基聚乙二醇中的各功能基团嫁接到高分子聚合物中，该聚合物具有多极性点结构，通过一个极性基团吸附在水泥颗粒的表面上，再通过另一个极性基团与其它助磨剂组分连接，彼此相连，形成一个稳定的吸附在水泥表面的膜，提高了助磨剂对水泥颗粒吸附性能。同时设计的长侧链结构，通过有机物分子的空间位阻，减缓水泥细颗粒的团聚趋势，提高助磨剂的分散性能，通过调整各亲水、亲油功能基团的比例，可使聚合物兼有减水、引气功能，能解决掺助磨剂的水泥与其他水泥外加剂适应性问题。

所述增强剂为甲酸钙，氯化钙、硝酸钙中的至少一种。

所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐结构中环氧乙烷聚合度为3~10。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐能吸附在水泥表面，能够发挥界面效应和力学效能，使水泥表面Zeta电位发生了变化，形成双电层，阻止水泥颗粒的聚合。

一种上述复合型水泥助磨剂的使用方法，是在水泥中添加所述水泥助磨剂，添加量占水泥总重量的0.15~3%。

本发明具有如下有益效果：

本发明复合型水泥助磨剂中，马来酸酐、三乙醇胺和烯丙基聚乙二醇3种不同的有机物进行聚合得到的聚羧酸盐聚合物，各种功能基团协同作用，其效果远大于单一功能基团的助磨作用，因此本发明能够降低水泥研磨生产过程中的能耗，调节水泥颗粒粒径，增强水泥强度，降低水泥熟料用量。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定，表一为本发明水泥助磨剂的具体实施例1、2、3：

表一

上述实施例的制备方法为本领域公知方法，在此不详细说明。

将实施例1、2、3得到的水泥助磨剂添加到水泥中进行性能测试，助磨剂的添加量均为0.2%，具体的实验参数及水泥的具体成分见表二：

表二

实验1-4得到的水泥粒径分布表三：

表三

从表二和表三可以看出，添加水泥助磨剂的水泥粒径在3~32μm的最多，水泥强度最高，添加助磨剂水泥强度均优于未添加水泥助磨剂的水泥。其中试验4水泥的粒径最好，水泥强度最高。