[发明专利]一种基于沼液制备复合水泥助磨剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于沼液制备复合水泥助磨剂的制备方法，属于水泥助磨剂技术领域。

背景技术

水泥生产过程简称“两磨一烧”，即生料粉磨、大窑煅烧和水泥粉磨，其中水泥粉磨是水泥生产过程中能耗最高的工艺环节，占到整个生产过程电耗的60％～70％。水泥粉磨过程中，近95％的能量作为热量耗散而消失了，当水泥细度细化到一定的程度时由于微细颗粒的团聚现象造成水泥选粉效率下降，导致粉磨状况恶化，粉磨效率急剧下降。

沼液是人们广为熟知的一种速效性与长效性兼备的生物有机肥料。不仅能完全取代化肥，还是生产有机食品的最佳肥料。沼液中含有丰富的氮、磷、钾、各类氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、生长素、糖类、核酸以及抗生素等，以及丁酸、吲哚乙酸、维生素B12等活性抗性物质。因此有着促进作物生长和控制病害发生的双重作用。

现有技术的水泥助磨剂，主要分为两大类，固体和液体，固体助磨剂的组分常有元明粉、工业盐、粉煤灰、三乙醇胺、粉体助磨剂母液等，液体助磨剂的组分常有液体助磨剂母液、三乙醇胺、聚合多元醇、聚合醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇、脂肪酸钠、氯化钙、氯化钠、醋酸钠、硫酸铝、甲酸钙、木钙、木钠等，但现有的液体类水泥助磨剂还存在分层沉降等不足，致使产品性能波动大，而影响了助磨增强性能的有效发挥。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对现有的液体类水泥助磨剂存在分层沉降的不足，致使产品性能波动大，而影响助磨增强性能的有效发挥的问题，提供了一种利用二氧化硅负载纳米铁作为吸附催化剂，选用含有丰富氨基、羟基的沼液作为基液，通过吸附催化剂去除沼液中的重金属，使用双氧水对沼液进行氧化处理，以1,2-丙二醇作为连接料，通过马来酸酐作为酰化剂，对沼液中的物质进行醇解开环，增加羧基含量，辅以茶多酚防止霉菌生长，最后混合三乙醇胺，从而制备复合水泥助磨剂的方法。本发明制备的复合水泥助磨剂有利于提高水泥浆体的密实性，渗透性，使砂浆流动性好，更重要的是解决了液体类水泥助磨剂分层沉降的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按质量比3:1，取质量分数为15％氯化铁溶液及二氧化硅放入带有温度计、滴液漏斗及搅拌器的三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于水浴锅中，设定温度为30～35℃，以130r/min搅拌预热10～15min，随后使用滴液漏斗以2滴/s将混合液滴加入三口烧瓶中，滴加量为二氧化硅质量的30～35％；所述混合液为1.3mol/L十二烷基硫醇钠溶液与柠檬酸按质量比1:2～1:4混合而成；

（2）在上述滴加完成后，继续搅拌30～40min后，加入上述二氧化硅质量10～15％的硼氢化钠，搅拌还原反应2～4h，随后过滤，收集滤渣放入40℃烘箱中干燥10～15h，得二氧化硅表面负载纳米铁颗粒，取沼液进行过滤，将过滤液放入离心机中，以1200r/min离心处理10～15min，收集上清液，并使用紫外灯对上清液杀菌，再将上清液与二氧化硅表面负载纳米铁颗粒按质量比4:1～5:1，混合均匀，静置3～5h；

（3）在上述静置结束后，进行过滤，收集滤液放入浓缩罐中，浓缩至原体积的50～60％，收集浓缩液，得复合水泥助磨剂基液，按重量份数计，取50～60份复合水泥助磨剂基液、19～26份三乙醇胺、11～13份茶多酚、20～22份1.3mol/L双氧水、3～8份1,2-丙二醇及2～9份马来酸酐，首先将复合水泥助磨剂基液、三乙醇胺及1.3mol/L双氧水放入反应釜中，设定温度为40～45℃，氧化40～60min；

（4）在上述氧化结束后，依次加入上述重量份数中的1,2-丙二醇、马来酸酐及茶多酚，再升压至0.6～0.9MPa，升温至110～125℃，搅拌反应4～6h，自然冷却至室温，出料收集出料物并进行过滤，收集滤液，使用质量分数为25％氢氧化钠溶液调节滤液pH至7.0，即可得复合水泥助磨剂。

本发明的应用方法：首先将本发明制备的复合水泥助磨剂按水泥半成品质量0.02～0.03%加入水泥半成品中，进行搅拌，并研磨1～2h后，出料即可。经检测，本发明制备的复合水泥助磨剂用量少，砂浆流动性提高88～92%，可提高磨机台时产量20～25%，且本发明制备的复合水泥助磨剂比传统的液体水泥助磨剂稳定性提高2～3倍，具有广阔的市场前景。

本发明的有益效果是：

（1）本发明制备的复合水泥助磨剂有利于提高水泥浆体的密实性，渗透性，使砂浆流动性好，无分层沉降出现，粘结性强、不易收缩、不易产生裂缝；