本發(fā)明涉及助磨劑,具體涉及一種增強提產綜合型助磨劑及制備方法。
背景技術:
1、水泥作為一種重要的建筑材料,在基礎設施建設、房地產開發(fā)、工業(yè)建筑等領域發(fā)揮著不可替代的作用。它是現代社會建設的基石,支撐著國家經濟的快速發(fā)展。隨著全球城市化進程的加速和基礎設施建設的持續(xù)推進,水泥的需求量不斷增長。近年來,水泥產業(yè)在技術創(chuàng)新、產能提升、環(huán)保要求等方面面臨著諸多挑戰(zhàn)與機遇。一方面,為滿足不斷增長的市場需求,水泥企業(yè)需要提高生產效率和產量;另一方面,隨著環(huán)保意識的增強和國家對節(jié)能減排的嚴格要求,水泥產業(yè)必須降低能耗、減少污染物排放。助磨劑是一種在水泥粉磨過程中添加的化學外加劑,其主要作用是提高粉磨效率、降低能耗、改善水泥性能。
2、在水泥粉磨過程中,由于水泥顆粒之間的摩擦力和粘附力,使得粉磨效率降低。助磨劑能夠吸附在水泥顆粒表面,降低顆粒之間的摩擦力,從而提高粉磨效率。助磨劑還可以改變水泥顆粒的表面性質,使其更容易被破碎和研磨,進一步提高粉磨效率。通過提高粉磨效率,助磨劑可以減少水泥粉磨過程中的能量消耗。據統(tǒng)計,添加適量的助磨劑可以使水泥粉磨電耗降低。降低能耗不僅可以降低水泥生產成本,還符合國家節(jié)能減排的政策要求。
3、但傳統(tǒng)的助磨劑主要包括醇胺類化合物、無機鹽等。雖然這些助磨劑在一定程度上能夠提高粉磨效率和改善水泥性能,但也存在一些局限性。傳統(tǒng)助磨劑往往只具有單一的助磨功能,對水泥性能的提升有限。例如,醇胺類助磨劑主要提高粉磨效率,但對水泥的強度提升效果不明顯。不同類型的水泥和粉磨設備對助磨劑的適應性不同。傳統(tǒng)助磨劑在某些情況下可能無法發(fā)揮最佳效果,甚至可能對水泥性能產生不利影響。一些傳統(tǒng)助磨劑含有對環(huán)境有害的成分,如重金屬等。隨著環(huán)保要求的提高,這些助磨劑的使用受到了限制。為了克服傳統(tǒng)助磨劑的局限性,滿足水泥產業(yè)發(fā)展的需求,研發(fā)增強提產綜合型助磨劑成為當務之急。
4、針對現有技術存在的問題,本技術要研發(fā)一種助磨劑,能夠解決水泥早期強度低、水泥分布不均勻,水泥粉磨臺產低的問題。
技術實現思路
1、發(fā)明目的:
2、本發(fā)明的目的是提供一種增強提產綜合型助磨劑,解決水泥早期強度低、水泥分布不均勻,水泥粉磨臺產低的問題。
3、本發(fā)明的技術方案:
4、一種增強提產綜合型助磨劑,其特征在于,所述增強提產綜合型助磨劑的原料包括:改性聚羧酸化合物、多元醇、無機化合物、表面活性劑、水。
5、進一步的,所述增強提產綜合型助磨劑按重量份計,包括:5~10份改性聚羧酸化合物、15~25份多元醇、20~40份無機化合物、3~6份表面活性劑、40~60份水。
6、進一步的,所述改性聚羧酸化合物由順丁烯二酸酐、二乙醇單異丙醇胺、肉桂醇聚乙烯醚、丙烯酸反應制得。
7、進一步的,所述改性聚羧酸化合物的制備方法,包括以下步驟:
8、s1:將順丁烯二酸酐加入反應瓶中,然后緩慢加入二乙醇單異丙醇胺,開啟攪拌,緩慢加熱至60~80℃,反應2~4小時,制得中間體;
9、s2:另取一反應瓶加入去離子水,將肉桂醇聚乙烯醚溶解其中,然后依次加入丙烯酸和步驟s1制備的中間體,攪拌均勻,升溫至60~80℃,然后緩慢加入引發(fā)劑,反應4~6小時;
10、s3:反應完后,調節(jié)ph值至7~8,然后過濾,制得改性聚羧酸化合物。
11、進一步的,所述肉桂醇聚乙烯醚、丙烯酸和步驟s1制備的中間體的質量比為3~5:2~3:1。
12、
13、進一步的,所述引發(fā)劑為過硫酸銨,引發(fā)劑用量為肉桂醇聚乙烯醚、丙烯酸和步驟s1制備的中間體總質量的1~3%。
14、所述肉桂醇聚乙烯醚的制備方法,包括以下步驟:
15、ss1:稱取肉桂醇、環(huán)氧乙烷,備用;
16、ss2:將步驟ss1稱取的肉桂醇加入高壓反應釜中,然后加入氫氧化鉀,緩慢攪拌,設置溫度為120~150℃,壓力為0.2~0.5mpa;
17、ss3:當溫度達到120~150℃時,緩慢通入步驟ss1稱取的環(huán)氧乙烷,反應8~12小時;
18、ss4:反應結束后,冷卻至室溫,對產物進行過濾,洗滌,得到肉桂醇聚氧乙烯醚。
19、進一步的,所述肉桂醇與環(huán)氧乙烷質量比為:1:5~12。
20、進一步的,所述多元醇為乙二醇、丙三醇中的一種或多種混合。
21、進一步的,所述無機化合物為硫酸鈉、硅酸鈉、氯化鈉中的一種或多種混合。
22、進一步的,所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、木質素磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽中的一種或多種混合。
23、本技術還提供有一種增強提產綜合型助磨劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
24、步驟一:在反應容器中加入適量的水,緩慢加入多元醇,邊加邊攪拌,攪拌速度為200~500轉/分鐘,使其充分溶解在水中;
25、步驟二:將無機化合物、表面活性劑加入到步驟一中,繼續(xù)攪拌,攪拌30~60分鐘;
26、步驟三:最后,將改性聚羧酸化合物緩慢加入到步驟二中,攪拌時間1~2小時,制得所述增強提產綜合型助磨劑。
27、改性聚羧酸化合物分子結構中的羧基等官能團可以與水泥中的鈣離子形成絡合物,加速水泥的水化反應,促進早期水化產物的形成,從而提高水泥的早期強度。吸附在水泥顆粒表面,降低顆粒之間的摩擦力和粘附力,使粉磨過程更加順暢,減少能量消耗。能夠優(yōu)化水泥顆粒的粒徑分布,減少過粉磨現象,提高粉磨效率,降低能耗。通過表面活性作用,使水泥顆粒在粉磨過程中分散更加均勻,避免顆粒團聚,從而使水泥粒徑分布更加合理。與不同礦物相的水泥顆粒具有選擇性吸附作用,調節(jié)各礦物相的粉磨行為,促進水泥顆粒整體分布的均勻性。多元醇可以可以與水泥中的鋁酸三鈣(c3a)反應,形成早期強度較高的水化產物,多元醇還可以促進水泥的水化進程,加快早期水化反應速度,提高早期強度,起到潤滑作用,降低水泥顆粒之間的摩擦系數,減少粉磨過程中的能量損失,改善水泥的流動性,使粉磨過程中物料的傳輸更加順暢,提高粉磨效率,降低能耗,多元醇在水泥顆粒表面形成一層薄膜,降低顆粒之間的粘附力,使水泥顆粒更容易分散,從而使水泥分布更加均勻。無機化合物可以作為水泥的活性摻合料,參與水泥的水化反應,提高早期強度,無機化合物中的一些離子可以加速水泥的水化反應,促進早期強度發(fā)展,調節(jié)粉磨系統(tǒng)的靜電平衡,減少顆粒之間的靜電吸附,提高粉磨效率,降低能耗。表面活性劑可以在水泥顆粒表面形成一層均勻的吸附層,防止顆粒團聚,使水泥顆粒分散更加均勻,通過調節(jié)顆粒表面的電荷分布,使水泥顆粒之間產生靜電斥力,促進顆粒的分散和均勻分布。
28、有益效果:
29、本發(fā)明的增強提產綜合型助磨劑通過對聚羧酸化合物改性,并對助磨劑配方比例進行微調,通過發(fā)揮聚羧酸化合物改性的有效作用及各種組分的相互協調作用,改善了水泥的顆粒均勻度,提高水泥粉磨臺產,提高了水泥強度,具有廣泛的應用價值。