[发明专利]一种磷渣水泥专用助磨剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种磷渣水泥专用助磨剂及其制备方法，属于水泥外加剂技术领域。本发明助磨剂是由以下重量份的原料制备而成：三乙醇胺、乙二醇和改性剂；改性剂是由聚乙二醇单甲醚、硫代硫酸钠、甲基丙烯磺酸钠、丙烯酰胺、醋酸铵以及去离子水为原料制备而成。本发明助磨剂中的改性剂，减少了磷渣水泥中的缓凝基团OH，从而改善了凝结时间长，早期强度增进率低的缺点，提高了早期和后期强度，加快铝酸三钙和硅酸三钙的水化速度。使用时，磷渣水泥掺加本发明产品0.1％，强度可提高5‑6Mpa，凝结时间可提前45min左右。本发明助磨剂扩大了磷渣在水泥工业中的应用，一定程度缓解了磷渣排放导致的一系列环境问题，带来显著的社会和经济效益。

技术领域

本发明属于水泥外加剂技术领域，具体涉及一种磷渣水泥专用助磨剂及其制备方法。

背景技术

磷渣是用电炉法生产黄磷时所产生的一种工业废渣，通常每生产1吨黄磷大约产生8～10吨磷渣，3000m³的尾气，用电14000kWh，消耗矿物约14吨。我国目前的黄磷生产能力较大，磷渣排放量大，且呈逐年递增。如此多的废渣如不加利用，长年堆放在露天，风吹雨淋，其中含有的磷、氟及有毒元素经水淋后会渗透到土壤中而造成环境污染。

磷渣的化学成分以CaO、SiO₂为主，占到90％，另含有Al₂O₃、Fe₂O₃及1％-3％的P₂O₅、F^-等少量成分，具有潜在水硬性，在水泥混凝土中的应用已有多年历史，但由于磷渣中P₂O₅、F^-等有害成分能延缓水泥凝结硬化，在磷渣掺量达到20％以上时，水泥的凝结时间会显著延长，制约了磷渣在水泥工业中的应用。

目前，国内针对磷渣水泥开发的专用助磨剂几乎为空白，通常使用的助磨剂为通用型助磨剂，无法解决磷渣水泥凝结时间长，早期强度增进率慢的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能缩短磷渣水泥的凝结时间，提高磷渣水泥早期强度增进率，且具有较好的助磨效果的磷渣水泥专用助磨剂及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种磷渣水泥专用助磨剂，是由以下重量份的原料制备而成：三乙醇胺5-25份、乙二醇4-6份和改性剂5-10份；所述改性剂通过以下步骤制得：

(1)制备溶液A：称取聚乙二醇单甲醚2-5份、硫代硫酸钠1-3份溶于5-10份去离子水中，搅拌溶解制成A溶液；

(2)制备溶液B：称取甲基丙烯磺酸钠1-3份、丙烯酰胺5-20份、醋酸铵2-6份溶于10-15份去离子水中，搅拌制成B溶液；

(3)在搅拌釜中加入1-5份的巯基乙醇和15-25份去离子水，搅拌溶解均匀，将温度控制在25℃，30min后向搅拌釜内滴加溶液A，45min后滴加溶液B，恒温25℃，搅拌1-2小时，得到改性剂。

优选的，本发明所述磷渣水泥专用助磨剂，是由以下重量份的原料制备而成：三乙醇胺18份、乙二醇5份和改性剂8份；所述改性剂通过以下步骤制得：

(1)制备溶液A：称取聚乙二醇单甲醚3份、硫代硫酸钠2份溶于8份去离子水中，搅拌溶解制成A溶液；

(2)制备溶液B：称取甲基丙烯磺酸钠2份、丙烯酰胺12份、醋酸铵4份溶于12份去离子水中，搅拌制成B溶液；

(3)在搅拌釜中加入3份的巯基乙醇和20份去离子水，搅拌溶解均匀，将温度控制在25℃，30min后向搅拌釜内滴加溶液A，45min后滴加溶液B，恒温25℃，搅拌1.5小时，得到改性剂。

优选的，所述三乙醇胺的纯度为85％。