一种超细粉煤灰助磨剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及水泥混凝土建材技术领域，具体涉及一种超细粉煤灰助磨剂及其制备方法。

背景技术：

2.当前，在建筑材料领域中，尤其是水泥及混凝土领域，粉煤灰已得到广泛运用，其市场需求也日益庞大，现市面流通的粉煤灰的粉体颗粒粒度较粗，其中0.045细度一般大于30％，需要进一步加工，才能更好地运用到混凝土中。
3.助磨剂是粉体加工最常见的外加剂，其作用是促进粉磨过程、提高粉磨效率，以达到节能增产的目的，目前市场上的助磨剂使用已经相当成熟，其节能增产的效果也被大量生产实践所证实，但通常是将粗粒级物料研磨至400m2/kg比表面积左右，众所周知，粉体颗粒粒度分布越细，其比表面能越高，研磨过程所需能耗也越高，传统助磨剂无法完全适用于超细粉体加工，而市场上鲜有专门运用于超细粉煤灰生产的专用助磨剂。
4.现有技术中，申请公告号为cn108483971a的发明专利文件中记载了一种水泥助磨剂，原料包括三乙醇胺、甲酸钙溶液、过饱和尿素溶液、聚乙二醇、柠檬酸钠、糖蜜、水，该助磨剂主要通过加入过饱和尿素溶液和聚乙二醇，利用二者结合产生的作用来改善水泥在粉磨过程中物料之间的粘附效果，调节物料颗粒的分布及形态，从而达到水泥物料的粉磨效果，然而该助磨剂在超细粉煤灰粉磨生产方面，并不能使超细粉煤灰达到理想粉磨效率，且粉磨时间较长；
5.申请公告号为cn112047658a的发明专利文件中记载了一种水泥助磨剂，其原料包括三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、聚羧酸、葡萄糖酸钠、聚乙二醇、去离子水。该发明通过对原料组成及含量的控制，制备的水泥助磨剂除具有良好的水泥助磨作用外，还具有增强、引气、减水和缓凝作用，可有效改善水泥的和易性、流动性和粘结性，使水泥满足室内装修的施工要求，此外，本发明提供的水泥助磨剂无毒无污染，绿环保，具有广阔的应用前景，然而该专利主要适用于室内装修水泥粉磨，对超细粉煤灰粉磨效率不显著；
6.授权公告号为cn113003981b的发明专利文件中记载了一种超细复合矿物掺合料助磨剂，由改性多羟基醇胺、糖、无机盐、水，该发明助磨剂在提高粉磨效率、降低能耗的同时，还能兼顾活性增强效果，虽然该专利技术的助磨剂掺量为0.2％时，能够使得到比表面积为696m2/kg的超细复合矿物掺和料，但仍然不能对粉煤灰粉磨工艺的提高做出大幅度的提升，且不能充分激发粉煤灰的活性效果。
7.上述助磨剂虽然实现了对助磨剂的使用，并使助磨剂发挥了相应的作用，但是上述的助磨剂不能达到理想粉磨效率，且粉磨时间较长；粉磨效率不显著；不能对粉煤灰粉磨工艺的提高做出大幅度的提升，且不能充分激发粉煤灰的活性效果。

技术实现要素：

8.有鉴于此，本发明提供一种超细粉煤灰助磨剂及其制备方法，不仅粉磨时间短，粉
磨效率显著，而且大幅度提升了粉煤灰粉磨工艺，充分激发了粉煤灰的活性效果。
9.为解决上述技术问题，本发明提供一种超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺5-15wt％、二乙醇单异丙醇胺5-15wt％、糖类5-15wt％、硅酸钠3-10wt％、硫酸钠10-15wt％，余量为水。
10.通过采用上述技术方案，上述助磨剂能够专门用于超细粉煤灰的粉磨，相比于现有技术中常用的普通醇胺类化合物，采用这种改性三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺，其活性激发效果更好，在粉磨过程中更容易粘附在入磨物料颗粒表面，使入磨物料颗粒表面的活性提高，改性三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺使入磨物料粉体的比表面能显著提升，从而进一步达到减少“团聚”现象的目的。
11.上述助磨剂的掺量约占待粉磨的超细粉煤灰重量的0.2％，不仅具有优秀的助磨效果，还兼顾活性增强效果，能够改善掺合料使用过程的和易性、流动性和粘结性，粉磨时间大幅缩短至20-30min，比现有的其他助磨剂的粉磨时间缩短了15％以上，超细粉煤灰有其最佳产品细度要求，并非越细越好，本发明的超细粉煤灰产品已达到合格颗粒等级，细度小于1.0％，比表面积不低于600.0m2/kg，采用本发明的助磨剂细度和比表面积参数的粉煤灰，其粉磨时间最短，产能最高，助磨剂助磨性能更佳，粉煤灰性能激发更完全。
12.优选地，其原料包括改性三乙醇胺8-13wt％、二乙醇单异丙醇胺8-13wt％、糖类8-14wt％、硅酸钠6-9wt％、硫酸钠12-15wt％，余量为水。
13.优选地，其原料包括改性三乙醇胺15wt％、二乙醇单异丙醇胺10wt％、糖类10wt％、硅酸钠5wt％、硫酸钠15wt％、水45wt％。
14.优选地，所述糖类为糖蜜。
15.优选地，所述硅酸钠为液体硅酸钠。
16.优选地，所述硫酸钠为元明粉。
17.本发明的上述技术方案的有益效果如下：1、本发明超细粉煤灰助磨剂以超细粉煤灰物理化学性质、颗粒细度、比表面积等多种性质特征为研究对象，复合开发得到具有专一性、针对性、高效性的专用助磨剂产品，在助磨过程中，有效减小超细粉煤灰颗粒比表面能，减少“团聚”现象；2、本发明超细粉煤灰助磨剂不仅具有优秀的助磨效果，还兼顾活性增强效果，能够改善粉煤灰使用过程的和易性、流动性和粘结性；3、本发明具有显著成效，能够有效缩短粉磨时间15％以上，产品细度筛余最低达到0，产品比表面积最高达到907.4m2/kg。
18.为解决上述技术问题，本发明提供了一种超细粉煤灰助磨剂的制备方法，先将水、液体硅酸钠、元明粉搅拌均匀，然后依次加入改性三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、糖蜜再次搅拌均匀，最后，过滤取滤液即为超细粉煤灰助磨剂。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.以下实施例所提供的超细粉煤灰助磨剂，除非作特殊说明，否则都按照以下原料和制备方法进行制备，具体原料为改性三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、糖蜜、液体硅酸钠、元
明粉和水，糖蜜的质量执行标准为qb/t2684-2005；液体硅酸钠和元明粉，分别质量执行标准为gb/t4209-2008和gb/t6009-2003；改性三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺，分别质量执行标准为hg/t3268-2002和t/ciesc0023-2022。超细粉煤灰助磨剂的制备方法为：先将水、液体硅酸钠、元明粉搅拌均匀，然后依次加入改性三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和糖蜜并搅拌均匀，过滤取出滤液即为超细粉煤灰助磨剂。
21.实施例1，
22.所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺15wt％、二乙醇单异丙醇胺10wt％、糖蜜10wt％、液体硅酸钠5wt％、元明粉15wt％、水45wt％。
23.上述助磨剂能够专门用于超细粉煤灰的粉磨，相比于现有技术中常用的普通醇胺类化合物，采用这种改性三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺，其活性激发效果更好，在粉磨过程中更容易粘附在入磨物料颗粒表面，使入磨物料颗粒表面的活性提高，改性三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺使入磨物料粉体的比表面能显著提升，从而进一步达到减少“团聚”现象的目的。
24.上述助磨剂的掺量约占待粉磨的超细粉煤灰重量的0.2％，不仅具有优秀的助磨效果，还兼顾活性增强效果，能够改善掺合料使用过程的和易性、流动性和粘结性，粉磨时间大幅缩短至20-30min，比现有的其他助磨剂的粉磨时间缩短了15％以上，超细粉煤灰有其最佳产品细度要求，并非越细越好，本发明的超细粉煤灰产品已达到合格颗粒等级，细度小于1.0％，比表面积不低于600.0m2/kg，采用本发明的助磨剂细度和比表面积参数的粉煤灰，其粉磨时间最短，产能最高，助磨剂助磨性能更佳，粉煤灰性能激发更完全。
25.实施例2，
26.本实施例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺10wt％、二乙醇单异丙醇胺10wt％、糖蜜10wt％、液体硅酸钠5wt％、元明粉15wt％、水50wt％。
27.实施例3，
28.本实施例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺20wt％、二乙醇单异丙醇胺10wt％、糖蜜10wt％、液体硅酸钠5wt％、元明粉15wt％、水40wt％。
29.实施例4，
30.本实施例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺15wt％、二乙醇单异丙醇胺5wt％、糖蜜10wt％、液体硅酸钠5wt％、元明粉15wt％、水50wt％。
31.实施例5，
32.本实施例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺15wt％、二乙醇单异丙醇胺15wt％、糖蜜10wt％、液体硅酸钠5wt％、元明粉15wt％、水40wt％。
33.实施例6，
34.本实施例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺15wt％、二乙醇单异丙醇胺10wt％、糖蜜10wt％、液体硅酸钠3wt％、元明粉10wt％、水47wt％。
35.实施例7，
36.本实施例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺15wt％、二乙醇单异丙醇胺10wt％、糖蜜10wt％、液体硅酸钠8wt％、元明粉15wt％、水42wt％。
37.实施例8，
38.本实施例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺15wt％、二乙醇单异丙醇胺10wt％、糖蜜10wt％、液体硅酸钠5wt％、元明粉10wt％、水50wt％。
39.实施例9，
40.本实施例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺15wt％、二乙醇单异丙醇胺10wt％、糖蜜10wt％、液体硅酸钠5wt％、元明粉20wt％、水40wt％。
41.实施例10，
42.本实施例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺15wt％、二乙醇单异丙醇胺10wt％、糖蜜5wt％、液体硅酸钠5wt％、元明粉15wt％、水50wt％。
43.实施例11，
44.本实施例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺15wt％、二乙醇单异丙醇胺10wt％、糖蜜15wt％、液体硅酸钠5wt％、元明粉15wt％、水40wt％。
45.实施例12，
46.本实施例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺15wt％、二乙醇单异丙醇胺10wt％、糖蜜10wt％、液体硅酸钠4wt％、元明粉15wt％、水46wt％。
47.实施例13，
48.本实施例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺15wt％、二乙醇单异丙醇胺10wt％、糖蜜15wt％、液体硅酸钠5wt％、元明粉15wt％、水45wt％。
49.对比例1，
50.本对比例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺20wt％、二乙醇单异丙醇胺20wt％、糖蜜15wt％、液体硅酸钠10wt％、元明粉15wt％、水20wt％。
51.对比例2，
52.本对比例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺18wt％、二乙醇单异丙醇胺18wt％、糖蜜13wt％、液体硅酸钠6wt％、元明粉20wt％、水25wt％。
53.对比例3，
54.本对比例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺4wt％、二乙醇单异丙醇胺4wt％、糖蜜20wt％、液体硅酸钠20wt％、元明粉25wt％、水
27wt％。
55.对比例4，
56.本对比例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺19wt％、二乙醇单异丙醇胺19wt％、糖蜜10wt％、液体硅酸钠18wt％、元明粉20wt％、水14wt％。
57.对比例5，
58.本对比例与实施例1的不同之处在于，所述超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺3wt％、二乙醇单异丙醇胺4wt％、糖蜜10wt％、液体硅酸钠14wt％、元明粉18wt％、水51wt％。
59.试验原料选用粉煤灰-石膏粉的复合矿物，粉煤灰取自河南省郑州市某电厂，石膏粉取自河南省某石膏生产厂家，复合比例不便公开。
60.试验方法为：选取粉煤灰原始细度0.045筛余为30％、比表面积214.6m2/kg的试验原料，将实施例1-13和对比例1-5制备的助磨剂按照0.2％的掺量加入到试验原料中，同时不掺任何助磨剂进行球磨空白对照。采用的实验室sm-500不连续球磨机进行粉磨试验，每10min对所述粉磨产品进行细度及比表面积分析检测，测试并分别记录30～50min粉磨时间产品细度及比表面积，具体结果如下表1所示。
61.表1
62.63.[0064][0065]
表1各粉状产品检测结果
[0066]
根据上述表1的检测结果可以发现，当按照实施例的方法，均能在大约30-40min的范围内完成预定的粉磨细度和比表面积要求，相比未加入助磨剂的空白，粉磨时间大幅缩短。当改变改性三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺、糖蜜、液体硅酸钠和元明粉比例时，会对助磨剂的助磨效果产生影响。
[0067]
超细粉煤灰自身具有最佳产品细度要求，并非越细越好，细度和比表面积也会影响最终超细粉煤灰的工作性能，同时需要综合考虑助磨剂各组分对超细粉煤灰粉体凝结时间、和易性、流动性以及粘结性等工作性能的影响，此外结合球磨产能、成本的要求，最终确定助磨剂组成以实际工作产品各项需求为主。
[0068]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种超细粉煤灰助磨剂，其特征在于：其原料包括改性三乙醇胺5-15wt％、二乙醇单异丙醇胺5-15wt％、糖类5-15wt％、硅酸钠3-10wt％、硫酸钠10-15wt％，余量为水。2.如权利要求1所述的超细粉煤灰助磨剂，其特征在于：其原料包括改性三乙醇胺8-13wt％、二乙醇单异丙醇胺8-13wt％、糖类8-14wt％、硅酸钠6-9wt％、硫酸钠12-15wt％，余量为水。3.如权利要求2所述的超细粉煤灰助磨剂，其特征在于：其原料包括改性三乙醇胺15wt％、二乙醇单异丙醇胺10wt％、糖类10wt％、硅酸钠5wt％、硫酸钠15wt％、水45wt％。4.如权利要求3所述的超细粉煤灰助磨剂，其特征在于：所述糖类为糖蜜。5.如权利要求3所述的超细粉煤灰助磨剂，其特征在于：所述硅酸钠为液体硅酸钠。6.如权利要求3所述的超细粉煤灰助磨剂，其特征在于：所述硫酸钠为元明粉。7.一种超细粉煤灰助磨剂的制备方法，其特征在于：先将水、液体硅酸钠、元明粉搅拌均匀，然后依次加入改性三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、糖蜜再次搅拌均匀，最后，过滤取滤液即为超细粉煤灰助磨剂。

技术总结

本发明提供一种超细粉煤灰助磨剂及其制备方法，属于水泥混凝土建材技术领域，一种超细粉煤灰助磨剂，包括改性三乙醇胺5-15wt％、二乙醇单异丙醇胺5-15wt％、糖类5-15wt％、硅酸钠3-10wt％、硫酸钠10-15wt％，余量为水；1、本发明超细粉煤灰助磨剂以超细粉煤灰物理化学性质、颗粒细度、比表面积等多种性质特征为研究对象，复合开发得到具有专一性、针对性、高效性的专用助磨剂产品，在助磨过程中，有效减小超细粉煤灰颗粒比表面能，减少“团聚”现象；2、本发明超细粉煤灰助磨剂不仅具有优秀的助磨效果，还兼顾活性增强效果，能够改善粉煤灰使用过程的和易性、流动性和粘结性。流动性和粘结性。