一种用于粉磨白色硅酸盐水泥的专用助磨剂的研制和应用.docx

2014年中国水泥协会水泥助磨剂分会年会会刊暨《水泥牛产助剂》第三期一种用于粉磨白色硅酸盐水泥的专用助磨剂的研制和应用湖北统领科技集团有限公司王大放李正国吕学锋安先明 摘要：以多元醇胺、改性木质素磺酸钙、聚合多元羧酸盐、荧光增白剂、硫代硫酸盐为主要 原材料，采用一步法生产水泥助磨剂该助磨剂主要用于粉磨白色硅酸盐水泥通过试验研究不同组分和各组分所占的不同比例，研究助磨效果、对白色硅酸盐水泥各项参数的改善， 确定最佳产品组分和各组分不同比例关键词：水泥：水泥助磨剂；专用水泥助磨剂1前言水泥助磨剂作为水泥生产过程中的工艺添加剂，具有节能降耗、提高水泥品质的作用 得到水泥企业客户的认可，在市场中得到大力地推广应用由于水泥生产中消耗大量的资源 和能源，造成现有资源和能源的减少，为维持水泥企业的生存和发展，寻找其它资源作为水 泥生产原材料水泥生产企业对水泥助磨剂的要求越来越高，由过去普通品种的水泥助磨剂 产品向多功能系列化产品发展白色硅酸盐水泥简称白水泥， 是以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为 主要成分、氧化铁含量少的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石膏、符合标准规定的石灰石等混 合材料磨细制成的白色水硬性胶凝材料。

白水泥的典型特征是拥有较高的白度，色泽明亮 一般用作各种建筑装饰材料，典型的有粉刷、雕塑、地面、水磨石制品等，白水泥还可用于 制作白色和彩色混凝土构件，是生产规模最大的装饰水泥品种一般不用于结构件，原因就 是强度不太高白色硅酸盐水泥粉磨过程中，由于粉磨材料熟料配比高、优质石灰石硬度大，熟料漂 白带入水分多，易粘球糊磨，造成粉磨效率低，能耗过高，白水泥的细度、自度指标很难提高由于白水泥中C3A高，水化放热快，容易导致白色硅酸盐水泥在使用过程中干缩率大 而使用常规助磨剂满足不了要求目前市场上还没有白色硅酸盐水泥专用助磨剂的生产和销 售2试验2．1主要材料2．1．1水泥主要原材料水泥熟料、天然石膏、白石灰石来自河南某特种水泥公司，化学成分和矿物组成见表1、表2、表3、表4：562014年中国水泥协会水泥助磨剂分会年会会刊暨《水泥生产助剂》第三期表1水泥熟料的化学分析(％)烧失量SiOzA1203Fe203CaOf-CaO0．6822．505．060．1868．231．10表2水泥熟料矿物组成(％)C3SC2SC3ACaAF67．5013．5013．090．55表3天然石膏化学成份表(％)ca0SOs结晶水31．244．620．07表4白石灰石的化学成份(％)Si02Fe203A1203CaO烧失量0‘390．02O_3554．9643．292．1．2助磨剂主要原材料表5助磨剂各主要原材料序号名称性能指标来源1多元醇胺含量三98．5％浙江某化工厂2改性木质素磺酸钙含量兰60％山东某木质素厂3聚合多元羧酸固含量40％自制4水溶性荧光增白剂增自强度100土5北京某科技有限公司5硫代硫酸钠含量>98．6％河南某化工厂2．2仪器与性能测试2．2．1 m500mmx500nun标准试验小磨，磨机采用高铬钢球和钢锻。

符合GB／T26748—2011《水泥助磨剂》附录A助磨效果试验方法中A．3标准试验小磨中的规定2．2．2筛余测定用45／．tm的方孔筛以及FSYl50．A型负压筛析仪，依据GB／T 1345．2005；2．2．3勃氏比表面积测定采用DBT-127型勃氏透气比表面积仪，依据GB／T 8074．2008；2．2．4水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性测定依据GB／T 1346—2001：2014年中国水泥协会水泥助磨剂分会年会会刊暨《水泥生产助剂》第三期2．2．5水泥胶砂强度依据GB／T 17671—1999；2．2．6白水泥白度采用白水泥专用型ADCI-60一W全自动白度仪，依据GB,rlr2015-2005《白色硅酸盐水泥》中的《白色硅酸盐水泥白度的测量》2．3样品的制各制样前首先使用洁净干燥的白色优质矿渣做为洗磨材料反复洗磨三次，并同时清扫磨罩粉尘余料然后用熟料与二水石膏按质量比95：5，配制5kg，粉磨时间30min每个试验 样品都同时连续磨制两磨，舍弃第～磨水泥样品，留存第二磨水泥样品作为试验样品 3结果分析3．1各助磨组份助磨效果试验结果表6各助磨组分的助磨性能筛余 序号组分掺量，％比表面积白度 (45 um，％)1空白012．5348．0 88O．027．O366．4 902多元醇胺0．038．5360．0 890．047．8354．488O．028．O344．8 893改性木质素磺酸钙O．037．3359．6 900．047．9349．289O．027．5361．6 894聚合多元羧酸0．037-3359．0 890．046．8365．890由表6可知，相对于空白水泥，在适宜的掺量下所选取的各主要组分都有较显著的助磨 效果，且随着掺量不同其助磨效果也不同；同时由于459m筛余值的减小和比表面积的提高，在一定的范围内水泥白度值增加明显。

在综合考虑到经济及生产因素的条件下，通过上述实验确定了所选主要组分的最佳掺量，其中多元醇胺的最佳掺量为0．02％，改性木质素磺酸钙 的最佳掺量为O．03％，聚合多元羧酸的最佳掺量为O．04％ 3．2各组份粉磨水泥的物理性能的试验结果水泥配比：熟料80％石膏5％白石灰石15％5R2014年中国水泥协会水泥助磨剂分会年会会刊暨《水泥生产助剂》第三期表7各组分在不同掺量下的水泥性能序掺量标准稠凝结时间抗折强度抗压强度 组分号％度初凝终凝3d28d3d28d1空白026．91351955．57．931．947．00．0227．11371926．28．235．050．12多元醇胺0．0327．21301896．28．235．149．90．0427．21251886．58．134．048．9O．0226．81321965．58．134．049．2 改性木质3O．0326．71402015．98．335．049．6 素磺酸钙0．0426．71432106．28．234．648．1O．0226．91351986．28．133．749．6 聚合多元 40．0326．81382005．98．134．150_2 羧酸0．0426．81412056．48．234．750．8由表7可知，各主要组分助磨剂在最佳掺量时水泥的安定性、标准稠度用水量及凝结 时间均符合国家标准，而对水泥抗压强度的影响则不尽相同。

其中多元醇胺、改性木质素磺 酸钙对水泥3d抗压强度的提高明显，聚合多元羧酸水泥3d、28d抗压强度都有较明显的改进3．3助磨剂试验样品的配制多元醇胺10-20％，改性木质素磺酸钙3-8％，聚合多元羧酸1肚20‰荧光增白剂0．5～1‰硫代硫酸钠10～16％，余量为水 该样品助磨剂在水泥中的掺加量为0．1％3．4助磨剂在小磨试验结果表8助磨剂样品试验结果的助磨性能序筛余 组分掺量，％比表面积白度 号(45 um，％)1空白012．3353．5 882加助磨剂样品0．1％7．3366．89l592014年中国水泥协会水泥助磨剂分会年会会刊暨《水泥生产助剂》第三期表9掺加助磨剂的水泥性能序掺量标准稠凝结时间抗折强度抗压强度 组分 号％度初凝终凝3d28d3d28dl空白O26．91331965．57．831．847．22加助磨剂样品0．1％27．01301926．08．235．251．23．5助磨剂在工业大磨应用试验3．5．1试验设备 试验在河南省某特种水泥有限公司的1号开路水泥磨进行使用助磨剂前，粉磨PW32．5级水泥的产量为8t／h水泥熟料、混合材料和石膏的计量设备准确、稳定，整套水泥粉磨设 备运行可靠。

3．5．2试验方案使用助磨剂在PW32．5级水泥生产中进行工业试验水泥配比：水泥熟料64％，天然 石膏3％，白石灰石33％在相同的水泥配方和同等工艺条件，期待在不降低3d、28d强 度的前提下，提高磨机的台时产量，提高水泥强度公司与客户详细进行沟通，并制定了具 体的大磨试验方案试验结果如下：3．5_3试验结果表10掺加助磨剂前后磨机产量变化表磨机台时产量，蚰提高产量，蚀提产比例，％未加助磨剂80O加助磨剂102 252014年中国水泥协会水泥助磨剂分会年会会刊暨《水泥生产助剂》第三期表11掺加助磨剂前后水泥性能检测结果初凝终凝3天抗28天抗 比表面积 前后比较细度(％)自度时间时问压强度压强度 (m2／kg)(rain)(min)(MPa)(MPal未加助磨1．48836016822517．434．6 剂加助磨剂O．59237016221620．637．4变化值．0．94lO-6—9+3-2十2．83天抗折强28天抗标准稠度 前后比较度 折强度 需水量，(MPa)(MPa)m1未加助磨3．76．3135 剂加助磨剂4．26．7135．5变化值O．5O．4+O．53．5．4试验结果与讨论试验结果显示，加入助磨剂后生产PW32．5级水泥，助磨、增强效果明显。

磨机的台时 产量提高了25％；水泥白度值提高4；3d抗折强度提高了O．5Mpa，抗压强度提高了3．2Mpa； 28d抗折强度提高了0．4Mpa，抗压强度提高了2．8Mpa4结论湖北统领科技集团有限公司研发的白色硅酸盐水泥专用助磨剂，助磨、增强效果显著， 能够提高白色硅酸盐水泥的白度，改善水泥性能并己成功应用于白色硅酸盐特种水泥生产 中，用户反馈良好，可为白色硅酸盐特种水泥生产带来显著的经济效益。