粉磨泥用的球磨机助磨剂及其制备方法

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查; 驳回;
专利有效性 无效专利 当前状态 驳回
申请号 CN201710995722.9 申请日 2017-10-23
公开(公告)号 CN107673648A 公开(公告)日 2018-02-09
申请人 东阿东昌天汇科技有限公司; 申请人类型 企业
发明人 周俊华; 尹方勇; 王峰; 王超; 魏岱慈; 田新博; 朱文沛; 第一发明人 周俊华
权利人 东阿东昌天汇科技有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 东阿东昌天汇科技有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:山东省 城市 当前专利权人所在城市:山东省聊城市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:山东省聊城市东阿县大桥镇郭口村 邮编 当前专利权人邮编:252000
主IPC国际分类 C04B24/38 所有IPC国际分类 C04B24/38C04B103/52
专利引用数量 3 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 7 专利文献类型 A
专利代理机构 北京联瑞联丰知识产权代理事务所 专利代理人 钱红雪;
摘要 本 发明 公开了一种粉磨 水 泥用的 球磨机 助磨剂及其制备方法,该助磨剂中包括以下重量份数的原料:10~20份聚合多元醇、4~7份甲基 丙烯酸 烯丙酯、8~13份 乙醇 胺、4~6份木质素磺酸 钙 、6~9份聚丙烯 纤维 、5~8份 泥炭 、12~16份 淀粉 、5~7份磷 矿石 、12~18份 二 氧 化 硅 、3~5份3-甲基-2-(n-甲 氨 基)戊烷、5~7份 甲酸 钙和100~150份水。本发明制得的助磨剂用于球磨机中的 水泥 粉磨,能够降低能耗,还能够提高水泥的 早期强度 ,提高球磨机粉磨效率。另外本发明提供的助磨剂无毒、绿色环保,不含任何氯离子成分,无 腐蚀 性,对人体及建筑等没有损害,无环境污染问题。
权利要求

1.一种粉磨泥用的球磨机助磨剂,其特征在于,包括以下重量份数的原料:
2.如权利要求1所述的球磨机助磨剂,其特征在于,所述聚合多元醇选自聚四氢呋喃二醇、聚化丙烯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚葵二酸3-甲基-1,5戊二醇酯二醇、三聚丙三醇、聚己内酯二元醇、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种的混合物。
3.如权利要求1所述的球磨机助磨剂,其特征在于,所述乙醇胺为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-苄基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺、二甲基乙醇胺或N-(2-氰乙基)二乙醇胺。
4.如权利要求1所述的球磨机助磨剂,其特征在于,所述淀粉为羧甲基淀粉、辛烯基琥珀酸酯化淀粉或醋酸淀粉。
5.如权利要求1所述的球磨机助磨剂,其特征在于,所述聚丙烯纤维为束状单丝聚丙烯纤维,纤维长度为6~8mm。
6.如权利要求1所述的球磨机助磨剂,其特征在于,所述泥炭的粒径为250~350nm,所述磷矿粉的粒径为400~500nm,所述纳米二氧化的粒径为100~200nm。
7.一种如权利要求1~6任一项所述的粉磨水泥用的球磨机助磨剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将称取的聚合多元醇、甲基丙烯酸稀丙酯、乙醇胺、木质素磺酸、丙烯酸纤维、泥炭、淀粉、磷矿石、纳米二氧化硅、3-甲基-2-(n-甲基)戊烷、甲酸钙加入到水中,并在40~50℃下搅拌50~70min,降至室温即得粉磨水泥用的球磨机助磨剂。

说明书全文

粉磨泥用的球磨机助磨剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及水泥助磨剂领域,尤其涉及一种粉磨水泥用的球磨机助磨剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 水泥粉磨,是水泥生产中的必要工序和关键环节,其能耗和电耗占水泥生产总能耗的30%和总电耗70%以上,当前,国家低环保要求越来越高、水泥价格萎靡、原材料和能源价格涨价,行业竞争白热化,使水泥企业的效益捉襟见肘。所以节能减排,发展低碳经济,降低成本,提高助磨剂性能,是水泥行业迫切要解决的问题。
[0003] 为了降低能耗,提高粉磨效率,通常采取两个方面的措施:一是改善粉磨设备和粉磨工艺以最大限度的利用机械能;二是在水泥粉磨过程中加入水泥助磨剂来提高粉磨效率。其中第二种措施是当前水泥生产领域的研究重点。在欧美,日本等发达国家,助磨剂的使用已经相当普遍,而我国还处于刚刚起步的阶段。助磨剂在使用过程中仍存在很多问题,如助磨剂质量不稳定,掺量大,从而导致水泥质量不稳定等。

发明内容

[0004] 有鉴于此,本发明的目的是提供一种粉磨水泥用的球磨机助磨剂及其制备方法,该助磨剂能降低粉磨能耗,提高水泥强度。
[0005] 为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0006] 一种粉磨水泥用的球磨机助磨剂,包括以下重量份数的原料:
[0007]
[0008]
[0009] 优选地,所述聚合多元醇选自聚四氢呋喃二醇、聚化丙烯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚葵二酸3-甲基-1,5戊二醇酯二醇、三聚丙三醇、聚己内酯二元醇、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种的混合物。
[0010] 优选地,所述乙醇胺为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-苄基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺、二甲基乙醇胺或N-(2-氰乙基)二乙醇胺。
[0011] 优选地,所述淀粉为羧甲基淀粉、辛烯基琥珀酸酯化淀粉或醋酸淀粉。
[0012] 优选地,所述聚丙烯纤维为束状单丝聚丙烯纤维,纤维长度为6~8mm。
[0013] 优选地,所述泥炭的粒径为250~350nm,所述磷矿粉的粒径为400~500nm,所述纳米二氧化的粒径为100~200nm。
[0014] 本发明还提供了上述一种粉磨水泥用的球磨机助磨剂的制备方法,包括以下步骤:
[0015] 将称取的聚合多元醇、甲基丙烯酸稀丙酯、乙醇胺、木质素磺酸、丙烯酸纤维、泥炭、淀粉、磷矿石、纳米二氧化硅、3-甲基-2-(n-甲基)戊烷、甲酸钙加入到水中,并在40~50℃下搅拌50~70min,降至室温即得粉磨水泥用的球磨机助磨剂。
[0016] 本发明提供的一种粉磨水泥用的球磨机助磨剂及其制备方法,该助磨剂中包括以下重量份数的原料:10~20份聚合多元醇、4~7份甲基丙烯酸烯丙酯、8~13份乙醇胺、4~6份木质素磺酸钙、6~9份聚丙烯纤维、5~8份泥炭、12~16份淀粉、5~7份磷矿石、12~18份二氧化硅、3~5份3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、5~7份甲酸钙和100~150份水。本发明制得的助磨剂用于球磨机中的水泥粉磨,能够降低能耗,还能够提高水泥的早期强度,提高球磨机粉磨效率。另外本发明提供的助磨剂无毒、绿色环保,不含任何氯离子成分,无腐蚀性,对人体及建筑等没有损害,无环境污染问题。

具体实施方式

[0017] 为了进一步了解本发明,下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
[0018] 本发明提供了一种粉磨水泥用的球磨机助磨剂,包括以下重量份数的原料:
[0019]
[0020] 采用上述原料制得的助磨剂用于球磨机中的水泥粉磨,能够降低能耗,还能够提高水泥的早期强度,提高球磨机粉磨效率。另外本发明提供的助磨剂无毒、绿色环保,不含任何氯离子成分,无腐蚀性,对人体及建筑等没有损害,无环境污染问题。
[0021] 聚合多元醇能够消除水泥微细颗粒的静电吸附和包球糊磨现象。在本发明的实施例中,聚合多元醇选自聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚葵二酸3-甲基-1,5戊二醇酯二醇、三聚丙三醇、聚己内酯二元醇、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种的混合物。
[0022] 在本发明中,聚合多元醇的重量份数为10~20份;在本发明的实施例中,聚合多元醇的重量份数为12~18份;在其他实施例中,聚合多元醇的重量份数为14~16份。
[0023] 甲基丙烯酸烯丙酯能够提高水泥的抗蚀性。在本发明中,甲基丙烯酸烯丙酯的重量份数为4~7份;在本发明的实施例中,甲基丙烯酸烯丙酯的重量份数为4.5~6.5份;在其他实施例中,甲基丙烯酸烯丙酯的重量份数为5~6份。
[0024] 乙醇胺能够使得水泥具有高的早期强度和高的抗渗性能。在本发明的实施例中,乙醇胺为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-苄基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺、二甲基乙醇胺或N-(2-氰乙基)二乙醇胺。
[0025] 在本发明中,乙醇胺的重量份数为8~13份;在本发明的实施例中,乙醇胺的重量份数为9~12份;在其他实施例中,乙醇胺的重量份数为10~11份。
[0026] 木质素磺酸钙能够改善水泥的流动性。在本发明中,木质素磺酸钙的重量份数为4~6份;在本发明的实施例中,木质素磺酸钙的重量份数为4.5~5.5份;在其他实施例中,木质素磺酸钙的重量份数为4.8~5.2份。
[0027] 聚丙烯纤维能够增加水泥的韧性,从而避免水泥易开裂,缩短水泥寿命。在本发明的实施例中,聚丙烯纤维为束状单丝聚丙烯纤维,纤维长度为6~8mm。在本发明中,聚丙烯纤维的重量份数为6~9份;在本发明的实施例中,聚丙烯纤维的重量份数为6.5~8.5份;在其他实施例中,聚丙烯纤维的重量份数为7~8份。
[0028] 泥炭能够减少用水量,使得水泥具有低的需水量的同时流动性高。在本发明中,泥炭的重量份数为5~8份;在本发明的实施例中,泥炭的重量份数为5.5~7.5份;在其他实施例中,泥炭的重量份数为6~7份。
[0029] 淀粉在助磨剂中起到保水的作用。在本发明的实施例中,淀粉为羧甲基淀粉、辛烯基琥珀酸酯化淀粉或醋酸淀粉。
[0030] 在本发明中,淀粉的重量份数为12~16份;在本发明的实施例中,淀粉的重量份数为13~15份;在其他实施例中,淀粉的重量份数为13.5~14.5份。
[0031] 磷矿石能够提高水泥的早期强度。在本发明中,磷矿石的重量份数为5~7份;在本发明的实施例中,磷矿石的重量份数为5.4~6.6份;在其他实施例中,磷矿石的重量份数为5.7~6.3份。
[0032] 二氧化硅提高助磨剂的研磨效果,增加粒径(30μm以下)颗粒数量。在本发明中,二氧化硅的重量份数为12~18份;在本发明的实施例中,二氧化硅的重量份数为13~17份;在其他实施例中,二氧化硅的重量份数为14~16份。
[0033] 3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷能够使得水泥助磨剂提高水机的抗蚀性和抗霉性。在本发明中,3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷的重量份数为3~5份;在本发明的实施例中,3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷的重量份数为3.4~4.6份;在其他实施例中,3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷的重量份数为3.8~4.2份。
[0034] 甲酸钙能够使得水泥助磨剂能够提高水泥的早期强度在本发明中,甲酸钙的重量份数为5~7份;在本发明的实施例中,甲酸钙的重量份数为5.5~6.5份;在其他实施例中,甲酸钙的重量份数为5.8~6.2份。
[0035] 在本发明的实施例中,泥炭的粒径为250~350nm,磷矿粉的粒径为400~500nm,纳米二氧化硅的粒径为100~200nm。
[0036] 在本发明中,水的重量份数为100~150份;在本发明的实施例中,水的重量份数为110~140份;在其他实施例中,水的重量份数为120~130份。
[0037] 本发明还提供了一种粉磨水泥用的球磨机助磨剂的制备方法,包括以下步骤:
[0038] 将称取的聚合多元醇、甲基丙烯酸稀丙酯、乙醇胺、木质素磺酸钙、丙烯酸纤维、泥炭、淀粉、磷矿石、纳米二氧化硅、3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、甲酸钙加入到水中,并在40~50℃下搅拌50~70min,降至室温即得粉磨水泥用的球磨机助磨剂。
[0039] 其中,聚合多元醇、甲基丙烯酸稀丙酯、乙醇胺、木质素磺酸钙、丙烯酸纤维、泥炭、淀粉、磷矿石、纳米二氧化硅、3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、甲酸钙和水均同上所述,在此不再赘述。
[0040] 上述技术方案制得的助磨剂在水泥粉磨过程中,能够提高水泥比表面积,降低细度,还能够提高水泥的早期强度,提高球磨机的台时产量,降低能耗。
[0041] 为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的粉磨水泥用的球磨机助磨剂及其制备方法进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0042] 实施例1
[0043] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂中包括以下重量份数为:
[0044] 14份三聚丙三醇、4.5份甲基丙烯酸稀丙酯、9份三乙醇胺、4.5份木质素磺酸钙、6.5份丙烯酸纤维、5份泥炭、13份辛烯基琥珀酸酯化淀粉、5.4份磷矿石、13份纳米二氧化硅、3.4份3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、5.5份甲酸钙和110份水;聚丙烯纤维为;束状单丝聚丙烯纤维,纤维长度为6mm;泥炭的粒径为300nm,磷矿粉的粒径为450nm,纳米二氧化硅的粒径为150nm。
[0045] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂的制备方法,包括以下步骤:
[0046] 按上述重量份数称取三聚丙三醇、甲基丙烯酸稀丙酯、三乙醇胺、木质素磺酸钙、丙烯酸纤维、泥炭、辛烯基琥珀酸酯化淀粉、磷矿石、纳米二氧化硅、3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、甲酸钙加入到水中,并在40~50℃下搅拌50~70min,降至室温即得粉磨水泥用的球磨机助磨剂。
[0047] 实施例2
[0048] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂中包括以下重量份数为:
[0049] 12份聚己二酸乙二醇酯二醇、6.5份甲基丙烯酸稀丙酯、12份N-甲基二乙醇胺、4.8份木质素磺酸钙、6份丙烯酸纤维、5.5份泥炭、15份羧甲基淀粉、5份磷矿石、12份纳米二氧化硅、3份3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、5.8份甲酸钙和150份水;丙烯酸纤维为束状单丝聚丙烯纤维,纤维长度为7mm;泥炭的粒径为300nm,磷矿粉的粒径为450nm,纳米二氧化硅的粒径为100nm。
[0050] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂的制备方法,包括以下步骤:
[0051] 按上述重量份数称取聚己二酸乙二醇酯二醇、甲基丙烯酸稀丙酯、N-甲基二乙醇胺、木质素磺酸钙、丙烯酸纤维、泥炭、羧甲基淀粉、磷矿石、纳米二氧化硅、3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、甲酸钙加入到水中,并在40~50℃下搅拌50~70min,降至室温即得粉磨水泥用的球磨机助磨剂。
[0052] 实施例3
[0053] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂中包括以下重量份数为:
[0054] 9份聚四氢呋喃二醇、9份聚葵二酸3-甲基-1,5戊二醇酯二醇、5份甲基丙烯酸稀丙酯、10份N-丙基二乙醇胺、5.2份木质素磺酸钙、9份丙烯酸纤维、6份泥炭、13.5份辛烯基琥珀酸酯化淀粉、6.6份磷矿石、18份纳米二氧化硅、3.8份3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、7份甲酸钙和130份水;束状单丝聚丙烯纤维,纤维长度为8mm;泥炭的粒径为350nm,磷矿粉的粒径为500nm,纳米二氧化硅的粒径为200nm。
[0055] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂的制备方法,包括以下步骤:
[0056] 按上述重量份数称取聚四氢呋喃二醇、聚葵二酸3-甲基-1,5戊二醇酯二醇、甲基丙烯酸稀丙酯、N-丙基二乙醇胺、木质素磺酸钙、丙烯酸纤维、泥炭、辛烯基琥珀酸酯化淀粉、磷矿石、纳米二氧化硅、3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、甲酸钙加入到水中,并在40~50℃下搅拌50~70min,降至室温即得粉磨水泥用的球磨机助磨剂。
[0057] 实施例4
[0058] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂中包括以下重量份数为:
[0059] 3份聚氧化丙烯二醇、3份聚己二酸乙二醇酯二醇、3份三聚丙三醇、3份聚己内酯二元醇、4份聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、6份甲基丙烯酸稀丙酯、11份N-苄基二乙醇胺、4份木质素磺酸钙、8.5份丙烯酸纤维、7份泥炭、14.5份醋酸淀粉、6.3份磷矿石、16份纳米二氧化硅、4.2份3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、5份甲酸钙和100份水;丙烯酸纤维为束状单丝聚丙烯纤维,纤维长度为7mm;泥炭的粒径为300nm,磷矿粉的粒径为400nm,纳米二氧化硅的粒径为
100nm。
[0060] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂的制备方法,包括以下步骤:
[0061] 按上述重量份数称取聚氧化丙烯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、三聚丙三醇、聚己内酯二元醇、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸稀丙酯、N-苄基二乙醇胺、木质素磺酸钙、丙烯酸纤维、泥炭、醋酸淀粉、磷矿石、纳米二氧化硅、3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、甲酸钙加入到水中,并在40~50℃下搅拌50~70min,降至室温即得粉磨水泥用的球磨机助磨剂。
[0062] 实施例5
[0063] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂中包括以下重量份数为:
[0064] 3份聚四氢呋喃二醇、3份聚己二酸乙二醇酯二醇、4份聚己内酯二元醇、4份甲基丙烯酸稀丙酯、8份叔丁基二乙醇胺、6份木质素磺酸钙、7份丙烯酸纤维、7.5份泥炭、12份羧甲基淀粉、5.7份磷矿石、17份纳米二氧化硅、4.6份3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、6.2份甲酸钙和130份水;丙烯酸纤维为束状单丝聚丙烯纤维,纤维长度为8mm;泥炭的粒径为350nm,磷矿粉的粒径为500nm,纳米二氧化硅的粒径为200nm。
[0065] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂的制备方法,包括以下步骤:
[0066] 按上述重量份数称取聚四氢呋喃二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己内酯二元醇、甲基丙烯酸稀丙酯、叔丁基二乙醇胺、木质素磺酸钙、丙烯酸纤维、泥炭、羧甲基淀粉、磷矿石、纳米二氧化硅、3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、甲酸钙加入到水中,并在40~50℃下搅拌50~70min,降至室温即得粉磨水泥用的球磨机助磨剂。
[0067] 实施例6
[0068] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂中包括以下重量份数为:
[0069] 10份聚氧化丙烯二醇、10份聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、7份甲基丙烯酸稀丙酯、13份二甲基乙醇胺、5.5份木质素磺酸钙、8份丙烯酸纤维、8份泥炭、16份醋酸淀粉、7份磷矿石、14份纳米二氧化硅、5份3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、6.5份甲酸钙和100份水;丙烯酸纤维为束状单丝聚丙烯纤维,纤维长度为6mm;泥炭的粒径为250nm,磷矿粉的粒径为400nm,纳米二氧化硅的粒径为150nm。
[0070] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂的制备方法,包括以下步骤:
[0071] 按上述重量份数称取聚合多元醇、甲基丙烯酸稀丙酯、二甲基乙醇胺、木质素磺酸钙、丙烯酸纤维、泥炭、醋酸淀粉、磷矿石、纳米二氧化硅、3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、甲酸钙加入到水中,并在40~50℃下搅拌50~70min,降至室温即得粉磨水泥用的球磨机助磨剂。
[0072] 实施例7
[0073] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂中包括以下重量份数为:
[0074] 7份聚氧化丙烯二醇、8份聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、5.5份甲基丙烯酸稀丙酯、10.5份N-(2-氰乙基)二乙醇胺、5份木质素磺酸钙、7.5份丙烯酸纤维、6.5份泥炭、14份羧甲基淀粉、6份磷矿石、15份纳米二氧化硅、4份3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、6份甲酸钙和120份水;丙烯酸纤维为束状单丝聚丙烯纤维,纤维长度为7mm;泥炭的粒径为300nm,磷矿粉的粒径为450nm,纳米二氧化硅的粒径为150nm。
[0075] 粉磨水泥用的球磨机助磨剂的制备方法,包括以下步骤:
[0076] 按上述重量份数称取聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸稀丙酯、N-(2-氰乙基)二乙醇胺、木质素磺酸钙、丙烯酸纤维、泥炭、羧甲基淀粉、磷矿石、纳米二氧化硅、3-甲基-2-(n-甲氨基)戊烷、甲酸钙加入到水中,并在45℃下搅拌60min,降至室温即得粉磨水泥用的球磨机助磨剂。
[0077] 将实施例1~7制得的粉磨水泥用的球磨机助磨剂掺入南方水泥有限公司生产的水泥,球磨机粉磨过程中,对助磨剂进行测试,结果见表1、表2。
[0078] 表1实施例1~7的强度和凝结时间的实验结果
[0079]
[0080]
[0081] 表2水泥的颗粒分布结果
[0082]
[0083] 表3水泥的颗粒分布结果
[0084]
[0085]
[0086] 以上对本发明提供的一种粉磨水泥用的球磨机助磨剂及其制备方法进行了详细的介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,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,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
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