本發(fā)明涉及水泥生產的,尤其是涉及一種水泥生料助磨劑及其制備方法、應用。
背景技術:
1、近年來,節(jié)能減排已成為水泥企業(yè)轉型升級道路上的重要課題和緊迫挑戰(zhàn)。在水泥生產過程中,兩大關鍵環(huán)節(jié)的能耗尤為顯著:一是生料粉磨階段,它涉及將大量石灰石、黏土質原料以及矯正原料進行粉磨、混合與磨細,以制備生料,此過程耗電量巨大;二是生料的分解與煅燒過程,經過預熱器和分解爐預處理后的生料,需要在高達1450℃的窯內完成煅燒,該步驟消耗了大量的煤粉。如何有效減少這些環(huán)節(jié)的能耗,實現節(jié)能減排,是水泥企業(yè)轉型升級過程中必須面對和解決的問題。
2、為了提高生料粉磨效率、降低電耗及改善其易燒性,現有技術會在生料粉磨過程中添加適量的生料助磨劑。通過生料助磨劑中的木質素磺酸鹽、聚合醇胺以及多羥基醇等表面活性組分來改善生料原料的易磨性和分散性,從而降低磨輥電機電流并改善其穩(wěn)定性,降低生料細度和提高其比表面積,提高生料產量,降低生料粉磨電耗;同時,生料助磨劑中的有機酸鹽會吸附在生料細顆粒表面,能夠降低碳酸鈣分解所需活化能,改善生料的分解率和易燒性,進而降低煤耗,起到助磨、節(jié)煤的效果。
3、然而,目前的水泥生料助磨劑產品并不成熟,雖然市面上的助磨劑品類較多,但是對于提升水泥生料的助磨提產效果和節(jié)煤效果仍然不理想。
4、有鑒于此,特提出本發(fā)明。
技術實現思路
1、本發(fā)明的目的之一在于提供一種水泥生料助磨劑,能夠顯著提升水泥生料的助磨提產效果,能夠有效降低煤耗。
2、本發(fā)明的目的之二在于提供一種水泥生料助磨劑的制備方法,工藝簡單、高效,成功率高,適合工業(yè)化生產。
3、本發(fā)明的目的之三在于提供一種水泥生料助磨劑的應用,有利于降低水泥生產過程中的能耗,應用效果穩(wěn)定。
4、為了實現本發(fā)明的上述目的,特采用以下技術方案:
5、第一方面,一種水泥生料助磨劑,包括以下組分:
6、聚丙烯酸鈉、n,n-二丁基二硫代氨基甲酸銅、金屬鹽,以及水;
7、所述聚丙烯酸鈉的重均分子量為200-5000;
8、所述聚丙烯酸鈉包括重均分子量200-800的聚丙烯酸鈉和重均分子量3000-4000的聚丙烯酸鈉中的至少一種;
9、所述金屬鹽包括硝酸鋅、硝酸鋇、硝酸鑭以及硝酸鈰中的至少一種。
10、進一步的,所述水泥生料助磨劑的組分還包括木質素磺酸鹽。
11、進一步的,所述木質素磺酸鹽包括木質素磺酸鈉和木質素磺酸鈣中的至少一種。
12、進一步的,所述水泥生料助磨劑包括按重量份數計的以下組分:
13、聚丙烯酸鈉5份-30份、n,n-二丁基二硫代氨基甲酸銅0.1份-5份、金屬鹽5份-15份、木質素磺酸鹽5份-30份,以及水40份-60份。
14、進一步的,所述水泥生料助磨劑包括按重量份數計的以下組分:
15、聚丙烯酸鈉30份、n,n-二丁基二硫代氨基甲酸銅2份、金屬鹽5份、木質素磺酸鈉10份,以及水53份;
16、所述聚丙烯酸鈉中重均分子量200-800的聚丙烯酸鈉與重均分子量3000-4000的聚丙烯酸鈉的重量比為4:1;
17、所述金屬鹽中硝酸鋅與硝酸鈰的重量比為1:1。
18、進一步的,所述水泥生料助磨劑包括按重量份數計的以下組分:
19、聚丙烯酸鈉20份、n,n-二丁基二硫代氨基甲酸銅1份、金屬鹽5份、木質素磺酸鈉20份,以及水54份;
20、所述聚丙烯酸鈉為重均分子量200-800的聚丙烯酸鈉;
21、所述金屬鹽中硝酸鋅與硝酸鈰的重量比為1:1。
22、進一步的,所述水泥生料助磨劑包括按重量份數計的以下組分:
23、聚丙烯酸鈉30份、n,n-二丁基二硫代氨基甲酸銅2份、金屬鹽5份、木質素磺酸鈉10份,以及水53份;
24、所述聚丙烯酸鈉為重均分子量3000-4000的聚丙烯酸鈉;
25、所述金屬鹽中硝酸鋇與硝酸鑭的重量比為1:1。
26、第二方面,一種上述任一項所述的水泥生料助磨劑的制備方法,包括以下步驟:
27、各組分按比例進行混合,得到所述水泥生料助磨劑。
28、進一步的,所述制備方法包括以下步驟:
29、先將聚丙烯酸鈉、n,n-二丁基二硫代氨基甲酸銅以及水進行混合,再加入金屬鹽和木質素磺酸鹽進行混合,得到所述水泥生料助磨劑。
30、第三方面,一種上述任一項所述的水泥生料助磨劑在水泥粉磨中的應用。
31、與現有技術相比,本發(fā)明至少具有如下有益效果:
32、本發(fā)明提供的水泥生料助磨劑,在特定重均分子量的聚丙烯酸鈉、n,n-二丁基二硫代氨基甲酸銅以及特定金屬鹽的協同配合下,能夠顯著提升水泥生料的助磨提產效果,同時能夠發(fā)揮出色的節(jié)煤效果,可以實現穩(wěn)定的應用;具體的,不同重均分子量的聚丙烯酸鈉進行搭配時,由于聚丙烯酸鈉類物質活性較高,在某些金屬離子存在下容易持續(xù)發(fā)生聚合反應而形成絮凝和沉淀,所以引入n,n-二丁基二硫代氨基甲酸銅作為阻聚劑,這能夠提升不同重均分子量的聚丙烯酸鈉物質的化學穩(wěn)定性,進而更有利于使不同重均分子量的聚丙烯酸鈉發(fā)揮不同作用;一方面,重均分子量200-2000范圍內的聚丙烯酸鈉對生料細顆粒能夠發(fā)揮出色的包覆和分散作用,有利于提升生料粉磨顆粒均勻性,相比于單用木質素磺酸鹽,能夠發(fā)揮更穩(wěn)定、更顯著的助磨分散和提產效果;另一方面,重均分子量3000-5000范圍內的聚丙烯酸鈉對金屬鹽離子能夠發(fā)揮出色的分散作用,在粉磨過程中能夠將金屬鹽均分地分散在生料細顆粒表面,以使其帶入回轉窯中共同煅燒,特定金屬鹽摻雜可以增加結構中的空位缺陷,降低反應的活化能,能夠促進c3s礦物的形成,減少熟料中f-cao的含量。
33、本發(fā)明提供的水泥生料助磨劑的制備方法,工藝簡單、高效,成功率高,適合工業(yè)化生產。
34、本發(fā)明提供的水泥生料助磨劑的應用,有利于降低水泥生產過程中的能耗,應用效果穩(wěn)定。
1.一種水泥生料助磨劑,其特征在于,包括以下組分:
2.根據權利要求1所述的水泥生料助磨劑,其特征在于,所述水泥生料助磨劑的組分還包括木質素磺酸鹽。
3.根據權利要求2所述的水泥生料助磨劑,其特征在于,所述木質素磺酸鹽包括木質素磺酸鈉和木質素磺酸鈣中的至少一種。
4.根據權利要求3所述的水泥生料助磨劑,其特征在于,所述水泥生料助磨劑包括按重量份數計的以下組分:
5.根據權利要求4所述的水泥生料助磨劑,其特征在于,所述水泥生料助磨劑包括按重量份數計的以下組分:
6.根據權利要求4所述的水泥生料助磨劑,其特征在于,所述水泥生料助磨劑包括按重量份數計的以下組分:
7.根據權利要求4所述的水泥生料助磨劑,其特征在于,所述水泥生料助磨劑包括按重量份數計的以下組分:
8.一種權利要求1-7任一項所述的水泥生料助磨劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
9.根據權利要求8所述的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括以下步驟:
10.一種權利要求1-7任一項所述的水泥生料助磨劑在水泥粉磨中的應用。