[发明专利]提高生料易烧性和水泥早期强度的复合助磨剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种提高生料易烧性和水泥早期强度的复合助磨剂及其制备方法，先将马来酸酐和乙二醇在常压容器中搅拌均匀，于40～45℃保温1h，再升温至65℃保温2～2.5h，冷却后获得酯化反应单体；将酯化反应单体与水混合均匀作为A料；将水与巯基丙酸和抗坏血酸混合均匀作为B料；将异戊烯醇聚氧乙烯醚与过硫酸铵和水在常压容器中搅拌均匀作为C料。将A料、B料同时滴加至C料中，继续反应2～3h，产物冷却后调整pH值，得到共聚反应产物；所得共聚反应产物与二聚甘油、乙二醇、聚合磷酸盐和水搅拌均匀获得生料助磨剂。本发明所得生料助磨剂可以优化生料的颗粒级配，避免因“糊球”而引起的生料细粉的“过磨现象”，可有效提高生料粉磨效率和易烧性，降低生料粉磨工序电耗，并且提高水泥早期强度。

技术领域

本发明属于水泥制造技术领域，具体涉及一种提高生料易烧性和水泥早期强度的复合助磨剂及其制备方法。

背景技术

水泥是社会经济发展的重要建筑材料之一，水泥工业和水泥产品是建材工业的支柱产业及支柱产品。水泥工业为高耗能的产业，其节能降耗是实现可持续发展和“双碳目标”战略中重要的任务之一。水泥的生产可以概括为“两磨一烧”中，而生料粉磨电耗占熟料综合电耗30％以上，因此，开发水泥生料粉磨的节能降耗技术对于水泥生产节能减排的实现具有重要的意义。

在水泥生料粉磨过程中，随着粉磨时间延长，生料颗粒变细且比表面能增大，导致经过湿磨的细微颗粒相互之间接触后发生二次团聚；同时还会出现细粉“糊球”，产生“过粉磨”现象，造成生料颗粒级配分布不合理。上述结果影响水泥生料的易烧性，并且降低了生料粉磨的研磨效率，增加了生料粉磨段的工序电耗，从而造成生产成本高，二氧化碳排放量增加，严重制约了水泥生产节能降耗目标的实现。目前，水泥生料粉磨阶段采用的粉磨方式不加入助磨剂，或者加入一些木质磺酸钙类的添加剂。上述技术影响水泥生料的易烧性，添加剂的引入则影响水泥产品在使用过程中与其他外加剂的适应性，给水泥制品或者混凝土制品的应用带来负面影响。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种提高生料易烧性和水泥早期强度的复合助磨剂及其制备方法，本发明工艺简单、易操作，掺量低，能有效改善生料颗粒级配分布，提高水泥生料易烧性，可以提高水泥强度，助磨增效显著，使用安全环保。

为了解决本发明提出的技术问题，本发明采用的技术方案是，提供一种提高生料易烧性和水泥早期强度的复合助磨剂，该助磨剂具体按照以下方法制备：

(1)称取一定量的马来酸酐和乙二醇加入至常压反应容器中，经搅拌均匀后，升温至40～45℃，保温1h后，将温度升温至65℃，保温2～2.5h，产物自然冷却至室温后，获得酯化反应单体MAG；

(2)按照重量份数，称取步骤(1)得到的单体MAG 70份、水45份，搅拌均匀后得到A料溶液，备用；按照重量份数，称取水80份、巯基丙酸1份、抗坏血酸1份，将其搅拌均匀后得到B料溶液，备用；按照重量份数，称取异戊烯醇聚氧乙烯醚350份、过硫酸铵2份、水300份，将其加入常压反应容器，搅拌均匀后得到C料溶液；

将A料溶液和B料溶液同时缓慢滴加至C料溶液中，滴加结束后，继续反应2～3h，产物自然冷却至室温，调整产物pH值为6～8，获得共聚反应产物，记为TPEG-MAG；

(3)(3)按照重量份数称取步骤(2)所得共聚反应产物30～40份、二聚甘油8～10份、乙二醇5～8份、聚合磷酸盐3～5份、水37～54份，搅拌均匀后得到所述的生料助磨剂。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的一种提高生料易烧性和水泥早期强度的复合助磨剂，步骤(1)所述的马来酸酐为工业级，其分子量为98.1；乙二醇为工业级，纯度为99.9％，分子量62.1；马来酸酐和乙二醇的摩尔比控制在1：1.1～1.2。

前述的一种提高生料易烧性和水泥早期强度的复合助磨剂，步骤(2)所述的异戊烯醇聚氧乙烯醚的数均分子量为2000～3000。