水泥助磨剂及其制备方法与流程

本发明涉及一种水泥生产过程中的添加剂，特别是涉及一种水泥助磨剂及其制备方法。

背景技术：

水泥行业是高能耗、高排放、高资源消耗行业，是国家实施节能减排的重点领域。随着我国标准的实施，由于原有水泥存在强度偏低的突出问题，提高水泥质量就成为我国水泥企业必须重视的问题刚确。而提高强度最简单有效的措施就是提高水泥粉磨细度，但同时增加了粉磨能耗。为了降低粉磨能耗，越来越多的水泥企业选择了在水泥粉磨过程中掺入助磨剂，来达到提高粉磨细度，改善水泥颗粒组成的目的。水泥助磨剂不仅可以提高球磨机产量，还可以改善各龄期强度、标准稠度需水量、凝结时间等物理性能。

申请号为201911265321.3的发明专利公开了一种水泥助磨剂，该水泥助磨剂由包含如下重量份数组成的原料制备而成：醇胺类10-20份，甘油13-26份，糖蜜3-8份，分散剂2-5份，硫氰酸钠15-25份，烷基酚聚氧乙烯醚5-15份，工业盐5-15份，水50-100份。申请号为201910206302.7的发明专利公开了一种水泥助磨剂，该水泥助磨剂由25％-35％重量百分比的改性三乙醇胺、20％-25％重量百分比的三异丙醇胺、30％-35％重量百分比的改性丙三醇、4％-8％重量百分比的改性糖蜜、2％-5％重量百分比的硫氰酸钠、0.3-0.5％重量百分比的膨胀珍珠岩、1％-5％重量百分比的表面活性剂以及1％-5％重量百分比的减水剂组成。

目前报导的和市场上使用的大多数助磨剂价格偏高，而且其生产过程中经过高温高压处理，工艺较为复杂，产品质量性能波动较大。这些不利因素都影响着助磨剂的推广使用。因此需要开发高效水泥助磨剂，对人体无危害，使用方便，价格较低，具有显著的助磨效果，同时提高水泥性能，又不影响混凝土施工性能。

技术实现要素：

解决的技术问题：本发明克服现有技术中的不足之处，提供一种水泥助磨剂及其制备方法。

技术方案：水泥助磨剂，由以下物质组成：超支化乙醇胺3-5份，合成聚酯废水25-40份，乙酸钠15-40份，表面活性剂2-5份，去离子水15-30份。

上述合成聚酯废水是聚酯合成过程中的废水经浓缩而成，含有对苯二甲酸、乙二醇、一缩二乙二醇、乙醛和乙酸，化学需氧量为6000-10000mg/l，并用ph值调节剂调节ph＝7。

上述表面活性剂是聚氧乙烯硬脂酸酯或聚氧乙烯油酸酯。

上述ph值调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾或氨水。

上述水泥助磨剂的制备方法，包括如下步骤：(a)超支化乙醇胺的制备：在反应釜中，按环氧基与胺基摩尔比1:1分别加入超支化环氧树脂与二乙醇胺，在30-50℃下反应10-16h得到超支化乙醇胺；(b)取配方量的合成聚酯废水，测定ph值，加入ph值调节剂至ph＝7；(c)将超支化乙醇胺、表面活性剂加入到去离子水中，在40-50℃下搅拌均匀；(d)将乙酸钠加入到去离子水中，搅拌均匀后加入ph＝7的合成聚酯废水，搅拌均匀；(e)将步骤(d)得到的混合物边搅拌边加入到步骤(c)得到的混合物中，搅拌均匀即得到水泥助磨剂。

有益效果：1、本发明的水泥助磨剂不含易挥发物，无毒副作用，符合国家和行业的相关标准；

2、本发明的水泥助磨剂利用超支化乙醇胺代替传统水泥助磨剂中三乙醇胺、二乙醇胺等低分子醇胺类物质，一方面减小毒性、刺激性、腐蚀性，另一方面超支化乙醇胺含有更多极性强的羟基，在粉磨过程中有强烈的分散作用，可以有效地减少研磨粉末过程中产生的电荷，抑制研磨过程中物料与研磨设备之间的结块现象，从而提高助磨效率；

3、本发明的水泥助磨剂采用聚氧乙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯油酸酯类表面活性剂，可以阻止水泥颗粒聚结，降低颗粒表面的自由能，与超支化乙醇胺具有协同增加助磨作用，进一步提高研磨效率；

4、本发明的水泥助磨剂采用合成聚酯废水，聚酯废水呈酸性，有机物浓度高，水质成分复杂，含有对苯二甲酸、乙二醇、一缩二乙二醇、乙醛、乙酸等物质。聚酯废水加入到助磨剂中起到助磨的效果，不但有效解决聚酯废水的处理问题，还充分利用废弃物，变废为宝，降低了生产成本。

具体实施方式

下面就本发明举例说明，但不是对本发明的限制。为了更好的解释本发明，通过以下具体实施方式对本发明进行解释和说明。

实施例1

(a)在反应釜中，按环氧基与胺基摩尔比为1:1分别加入超支化环氧树脂hypere102(武汉超支化树脂科技有限公司)与二乙醇胺，在30℃下反应16h得到超支化乙醇胺；

(b)将合成聚酯废水浓缩至化学需氧量(cod)为6000/l，测定ph值，加入氢氧化钠至ph＝7；

(c)将步骤(a)得到的超支化乙醇胺3份、聚氧乙烯硬脂酸酯2份加入到7份去离子水中，在40℃下搅拌均匀；

(d)将乙酸钠40份加入到8份去离子水中，在40℃下搅拌均匀后加入步骤(b)得到的合成聚酯废水40份，在40℃下搅拌均匀；

(e)将步骤(d)得到的混合物边搅拌边加入到步骤(c)得到的混合物中，搅拌均匀即得到水泥助磨剂hs-1。

实施例2

(a)在反应釜中，按环氧基与胺基摩尔比为1:1分别加入超支化环氧树脂hypere102(武汉超支化树脂科技有限公司)与二乙醇胺，在35℃下反应15h得到超支化乙醇胺；

(b)将合成聚酯废水浓缩至化学需氧量(cod)为7000/l，测定ph值，加入氢氧化钾至ph＝7；

(c)将步骤(a)得到的超支化乙醇胺4份、聚氧乙烯油酸酯3份加入到9份去离子水中，在45℃下搅拌均匀；

(d)将乙酸钠40份加入到11份去离子水中，在45℃下搅拌均匀后加入步骤(b)得到的合成聚酯废水33份，在45℃下搅拌均匀；

(e)将步骤(d)得到的混合物边搅拌边加入到步骤(c)得到的混合物中，搅拌均匀即得到水泥助磨剂hs-2。

实施例3

(a)在反应釜中，按环氧基与胺基摩尔比为1:1分别加入超支化环氧树脂hypere102(武汉超支化树脂科技有限公司)与二乙醇胺，在40℃下反应13h得到超支化乙醇胺；

(b)将合成聚酯废水浓缩至化学需氧量(cod)为8000/l，测定ph值，加入氢氧化钠至ph＝7；

(c)将步骤(a)得到的超支化乙醇胺4份、聚氧乙烯硬脂酸酯3份加入到10份去离子水中，在40-50℃下搅拌均匀；

(d)将乙酸钠35份加入到8份去离子水中，搅拌均匀后加入步骤(b)得到的合成聚酯废水40份，搅拌均匀；

(e)将步骤(d)得到的混合物边搅拌边加入到步骤(c)得到的混合物中，搅拌均匀即得到水泥助磨剂hs-3。

实施例4

(a)在反应釜中，按环氧基与胺基摩尔比为1:1分别加入超支化环氧树脂hypere102(武汉超支化树脂科技有限公司)与二乙醇胺，在50℃下反应10h得到超支化乙醇胺；

(b)将合成聚酯废水浓缩至化学需氧量(cod)为10000/l，测定ph值，加入氢氧化钠至ph＝7；

(c)将步骤(a)得到的超支化乙醇胺5份、聚氧乙烯硬脂酸酯5份加入到15份去离子水中，在40-50℃下搅拌均匀；

(d)将乙酸钠35份加入到15份去离子水中，搅拌均匀后加入步骤(b)得到的合成聚酯废水25份，搅拌均匀；

(e)将步骤(d)得到的混合物边搅拌边加入到步骤(c)得到的混合物中，搅拌均匀即得到高效水泥助磨剂hs-4。

对比例1

(a)将三乙醇胺3份、乙二醇15份、聚氧乙烯硬脂酸酯2份加入到7份去离子水中，在40-50℃下搅拌均匀；

(b)将乙酸钠40份加入到33份去离子水中，搅拌均匀；

(c)将步骤(b)得到的混合物边搅拌边加入到步骤(a)得到的混合物中，搅拌均匀即得到水泥助磨剂ds-1。

在水泥粉磨时掺加助磨剂，助磨剂对水泥性能的影响结果如下:

由上表可见，本发明的水泥助磨剂，可以有效保证研磨工序的顺利进行，抑制研磨过程中的结块和堵塞等现象，并且研磨后物料粒径更小，比表面积更大。另外，本发明的高效水泥助磨剂有助于水泥抗压、抗折强度的提高。实施例中助磨剂hs-3具有最好的效果。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

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