本發(fā)明涉及水泥外加劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤矸石專用水泥助磨劑。

背景技術(shù)：

水泥生產(chǎn)過(guò)程需要進(jìn)行“兩磨一燒”，即生料制備、熟料煅燒、水泥粉磨。其中水泥粉磨是水泥生產(chǎn)中的一道重要工序，它是通過(guò)機(jī)械方法將水泥熟料(緩凝劑和性能調(diào)節(jié)材料等)及混合材(石膏、煤矸石、粉煤灰、石灰石等)粉磨至適宜的粒度(以細(xì)度、比表面積等)，形成一定的顆粒級(jí)配，以滿足水泥漿體凝結(jié)、硬化要求，此過(guò)程消耗的能量中大約有97％左右的能量轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉，即使對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行了改造，但仍無(wú)法避免大部分能量轉(zhuǎn)化成熱能而消耗掉。為了在單位時(shí)間內(nèi)降低能耗，提高臺(tái)產(chǎn)率，除改造設(shè)備外，目前最佳方案是在水泥生產(chǎn)中加入一定量的水泥助磨劑來(lái)提高粉磨效率。水泥助磨劑作為一種能改善水泥粉磨效果以及提高水泥性能的外加劑，可提高水泥粉磨效率，提高選粉機(jī)的選粉效率、提高各齡期水泥強(qiáng)度、降低粉磨時(shí)能耗，同時(shí)改善水泥工作性能等各種效果。

目前，水泥粉磨中用作水泥混合材的工業(yè)廢料主要有粉煤灰、礦渣、煤矸石等，因粉煤灰和礦渣有不同程度活性，所以粉煤灰和礦渣在水泥、混凝土的使用量正在逐年增加。而煤矸石作為我國(guó)排放量最大的一種工業(yè)廢渣之一，它在水泥中的摻入量卻都在20％以下，未能得到充分利用，一方面原因在于煤矸石是一種特殊的粗粒類土，其粗顆粒多為次軟巖石或極軟巖石，強(qiáng)度較低，雖然易破碎，但煤矸石的易磨性、水穩(wěn)定性差，活性不如粉煤灰、礦渣，另一方面原因在于隨著煤矸石在水泥配比中用量增加，易導(dǎo)致水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量明顯增加，水泥的早期和后期強(qiáng)度下降等問(wèn)題。現(xiàn)有的水泥助磨劑無(wú)法改善上述問(wèn)題，特別是當(dāng)煤矸石摻入量＞20％以上時(shí)，水泥性能和粉磨效率無(wú)法得到有效改善的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種煤矸石專用水泥助磨劑，有助于提高水泥混合材中煤矸石的摻量，提高煤矸石的易磨性，同時(shí)減少水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量，不影響水泥早期和后期強(qiáng)度，提高水泥的磨機(jī)粉磨效率。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種煤矸石專用水泥助磨劑，各組分的重量份數(shù)配比為：氯化物鹽類1～15份，硫酸鹽類1～20份，醇類5～30份，改性醇胺類5～60份，適量水。

所述氯化物鹽類包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鉀中的一種或幾種。

所述硫酸鹽類包括硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸鈉、焦亞硫酸鈉中的一種或幾種。

所述醇類包括乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚甘油中的一種或幾種。

所述改性醇胺類包括二乙醇單異丙醇胺、單乙醇二異丙醇胺、改性三乙醇胺中的一種或幾種。

各組分的重量份數(shù)配比為：氯化物鹽類4～10份，硫酸鹽類5～16份，醇類10～20份，改性醇胺類20～45份，適量水。

各組分的重量份數(shù)配比為：氯化物鹽類6～9份，硫酸鹽類8～13份，醇類10～15份，改性醇胺類30～40份，適量水。

各組分的重量份數(shù)配比為：氯化物鹽類7份，硫酸鹽類8份，醇類13份，改性醇胺類30份，水42份。

本發(fā)明具有以下有益效果：通過(guò)煤矸石專用水泥助磨劑的使用，進(jìn)一步提高了水泥混合材中煤矸石的摻量，提高煤矸石的易磨性，不影響水泥早期和后期強(qiáng)度，并減少了水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量，使水泥的磨機(jī)粉磨效率和水泥性能得到顯著提高。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

一種煤矸石專用水泥助磨劑，包括氯化物鹽類、硫酸鹽類、醇類、改性醇胺類和適量水。

其中加入適量水是起到溶解固體、降溫，降低粘度等作用。

其中氯化物鹽類在制備助磨劑過(guò)程中起到提高煤矸石的利用效率，增強(qiáng)水泥早期強(qiáng)度的作用；硫酸鹽類可緩解因使用助磨劑引起的凝結(jié)時(shí)間過(guò)快問(wèn)題，同時(shí)起到去除煤矸石中的重金屬的作用，并具有一定增加強(qiáng)度的作用；醇類可提高對(duì)煤矸石的助磨、并具有防靜電作用，與醇胺類有互補(bǔ)作用；改性醇胺類可提高對(duì)煤矸石的助磨，并具有防靜電、增加水泥強(qiáng)度，改善水泥質(zhì)量的作用，與醇類一起使用有互補(bǔ)作用。

實(shí)施例1

一種煤矸石專用水泥助磨劑，由以下重量份的組分組成：二乙醇單異丙醇胺5份，改性三乙醇胺40份，二乙二醇5份，氯化鉀2份，氯化鈣8份，硫代硫酸鈉12份，水28份。將上述原料混合攪拌0.5～1.0h，即可。

實(shí)施例2

一種煤矸石專用水泥助磨劑，由以下重量份的組分組成：二乙醇單異丙醇胺26份，改性三乙醇胺12份，三乙二醇8份，乙二醇4份，氯化鈣5份，硫代硫酸鈉16份，硫酸鈉4份，水25份。將上述原料混合攪拌0.5～1.0h，即可。

實(shí)施例3

一種煤矸石專用水泥助磨劑，由以下重量份的組分組成：改性三乙醇胺30，單乙醇二異丙醇胺15份，乙二醇5份，二乙二醇5份，氯化鈉3份，氯化鉀1份，硫代硫酸鈉15份，焦亞硫酸鈉1份，水25份。將上述原料混合攪拌0.5～1.0h，即可。

實(shí)施例4

一種煤矸石專用水泥助磨劑，由以下重量份的組分組成：二乙醇單異丙醇胺40份，單乙醇二異丙醇胺5份，聚甘油1份，乙二醇4份，氯化鈉5份，氯化鉀1份，硫代硫酸鈉16份，亞硫酸鈉1份，焦亞硫酸鈉3份，水24份。將上述原料混合攪拌0.5～1.0h，即可。

實(shí)施例5

一種煤矸石專用水泥助磨劑，由以下重量份的組分組成：二乙醇單異丙醇胺5份，改性三乙醇胺40份，二乙二醇6份，氯化鉀1份，氯化鈣8份，硫代硫酸鈉12份，水28份。將上述原料混合攪拌0.5～1.0h，即可。

實(shí)施例6

一種煤矸石專用水泥助磨劑，由以下重量份的組分組成：二乙醇單異丙醇胺26份，改性三乙醇胺12份，三乙二醇8份，乙二醇2份，氯化鈣4份，硫代硫酸鈉16份，硫酸鈉4份，水28份。將上述原料混合攪拌0.5～1.0h，即可。

實(shí)施例7

一種煤矸石專用水泥助磨劑，由以下重量份的組分組成：改性三乙醇胺30，單乙醇二異丙醇胺15份，乙二醇5份，二乙二醇5份，氯化鈉3份，氯化鉀2份，硫代硫酸鈉15份，焦亞硫酸鈉1份，水24份。將上述原料混合攪拌0.5～1.0h，即可。

實(shí)施例8

一種煤矸石專用水泥助磨劑，由以下重量份的組分組成：二乙醇單異丙醇胺40份，單乙醇二異丙醇胺5份，聚甘油2份，二乙二醇3份，氯化鈉5份，氯化鉀1份，硫代硫酸鈉15份，亞硫酸鈉2份，焦亞硫酸鈉3份，水24份。將上述原料混合攪拌0.5～1.0h，即可。

實(shí)施例9

一種煤矸石專用水泥助磨劑，以總重量份數(shù)100份計(jì)，各組分的重量份數(shù)配比為：氯化物鹽類1份，硫酸鹽類1份，醇類30份，改性醇胺類5份，其余為水。將上述原料混合攪拌0.5～1.0h，即可。

實(shí)施例10

一種煤矸石專用水泥助磨劑，以總重量份數(shù)100份計(jì)，各組分的重量份數(shù)配比為：氯化物鹽類15份，硫酸鹽類5份，醇類20份，改性醇胺類60份，其余為水。將上述原料混合攪拌0.5～1.0h，即可。

實(shí)施例11

一種煤矸石專用水泥助磨劑，以總重量份數(shù)100份計(jì)，各組分的重量份數(shù)配比為：氯化物鹽類8份，硫酸鹽類13份，醇類15份，改性醇胺類20份，其余為水。將上述原料混合攪拌0.5～1.0h，即可。

實(shí)施例12

一種煤矸石專用水泥助磨劑，各組分的重量份數(shù)配比為：氯化物鹽類7份，硫酸鹽類8份，醇類13份，改性醇胺類30份，水42份。將上述原料混合攪拌0.5～1.0h，即可。

實(shí)施例13

一種煤矸石專用水泥助磨劑，以總重量份數(shù)100份計(jì)，各組分的重量份數(shù)配比為：氯化物鹽類8份，硫酸鹽類10份，醇類11份，改性醇胺類40份，其余為水。將上述原料混合攪拌0.5～1.0h，即可。

為驗(yàn)證上述實(shí)施例1～8的效果，配制上述實(shí)施例1～8的水泥助磨劑，根據(jù)表1水泥配比及助磨劑摻入量順序，進(jìn)行了工業(yè)性水泥粉磨試驗(yàn)，再將粉磨所得水泥進(jìn)行了物理性能檢測(cè)，結(jié)果見表2、3。

表1：使用水泥配比表

表2：空白水泥與實(shí)施例1～8物理性能對(duì)比數(shù)據(jù)1

表3：空白水泥與實(shí)施例1～8物理性能對(duì)比數(shù)據(jù)2

由表1可知，本發(fā)明中使用兩種水泥配比進(jìn)行對(duì)比例和實(shí)施例的對(duì)比，

一種對(duì)比方式為：對(duì)比例和實(shí)施例的水泥配比一致，即在與對(duì)比例水泥配比一致的水泥中摻入本發(fā)明實(shí)施例1～4中配制的水泥助磨劑，然后進(jìn)行工業(yè)性水泥粉磨試驗(yàn)，再將粉磨所得水泥進(jìn)行物理性能檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果與對(duì)比例進(jìn)行對(duì)比；

另一種對(duì)比方式為：對(duì)比例和實(shí)施例的水泥配比不一致，即將對(duì)比例中的熟料和石灰石的百分比含量各降低5％和2％，同時(shí)將煤矸石的百分比含量從18％增加至25％后，再次摻入本發(fā)明實(shí)施例5～8中配制的水泥助磨劑，然后進(jìn)行工業(yè)性水泥粉磨試驗(yàn)，再將粉磨所得水泥進(jìn)行物理性能檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果與對(duì)比例進(jìn)行對(duì)比；該方式配比的水泥成本明顯低于對(duì)比例水泥成本。

由表2可知，在對(duì)比例和實(shí)施例采用相同水泥配比條件下，采用本發(fā)明實(shí)施例1～4配制的水泥助磨劑進(jìn)行粉磨的水泥與對(duì)比例粉磨的水泥相比較，水泥的80um和45um篩余值有所減少，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增加13～18T，比表面積略有提高；在對(duì)比例和實(shí)施例采用不同水泥配比條件下，采用本發(fā)明實(shí)施例5～8配制的水泥助磨劑進(jìn)行粉磨的水泥與對(duì)比例粉磨的水泥相比較，水泥的80um和45um篩余值有所減少，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增加9～15T，比表面積略有降低。

從表3可知，在對(duì)比例和實(shí)施例采用相同水泥配比條件下，采用本發(fā)明實(shí)施例1～4配制的水泥助磨劑進(jìn)行粉磨的水泥與對(duì)比例粉磨的水泥相比較，水泥的早期強(qiáng)度(3d)增長(zhǎng)達(dá)3.1～4.7MPa，后期強(qiáng)度(28d)增長(zhǎng)達(dá)3.8～6.4MPa，水泥凝結(jié)時(shí)間變化值都在±30min之內(nèi)，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量減少達(dá)1.0～1.4；在對(duì)比例和實(shí)施例采用不同水泥配比條件下，采用本發(fā)明實(shí)施例5～8配制的水泥助磨劑進(jìn)行粉磨的水泥與對(duì)比例粉磨的水泥相比較，水泥的早期和后期強(qiáng)度無(wú)明顯變化或略有增長(zhǎng)，水泥凝結(jié)時(shí)間變化值都在±30min之內(nèi)，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量減少達(dá)0.4～0.8；同時(shí)，在兩種水泥配比條件下的水泥安定性都合格，完全符合設(shè)計(jì)要求。

本發(fā)明的使用可以進(jìn)一步提高水泥混合材中煤矸石的摻量，提高煤矸石的易磨性，不影響水泥早期和后期強(qiáng)度，可減少水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量，能夠顯著地提高水泥的磨機(jī)粉磨效率達(dá)5％～20％。在相同配比條件下，提高水泥早期強(qiáng)度3.0～5.0MPa和增加水泥后期強(qiáng)度4.0～8.0MPa，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量變化相對(duì)值在0.5～2.0；在水泥配比中降低3％～6％熟料摻量以及增加5％～15％煤矸石摻量條件下，水泥早期和后期強(qiáng)度變化絕對(duì)值在1.5MPa以內(nèi)，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量變化相對(duì)值在0.5以內(nèi)，并且本發(fā)明的組合配方不會(huì)對(duì)水泥制品及混凝土產(chǎn)生危害性，符合GB/T 26748-2011《水泥助磨劑》的要求。雖然在噸水泥中助磨劑的摻量范圍為0.02％～0.15％，但是可以降低熟料用量增加煤矸石摻量，有利于降低水泥生產(chǎn)成本。

以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。