研磨助劑制造技術

本發明專利技術涉及甲基二乙醇胺作為水泥用研磨助劑的用途，特別是用作水泥的強度增強性研磨助劑的用途。甲基二乙醇胺可使壓縮強度在早期階段(自水化開始起1天和/或3天)和后期階段(自水化開始起7天和/或28天)增高。對于熟料含量較低的共混的水泥組合物，早期階段強度增強的效果特別顯著。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及甲基二乙醇胺作為水泥用研磨助劑的用途、以及將水泥熟料和任選存在的填料或水泥替代物與甲基二乙醇胺研磨的方法，還涉及獲得水泥的方法，其中將甲基二乙醇胺用作研磨助劑，以及由其獲得混凝土和砂漿產品的方法。
技術介紹
在水泥
中，在生產工藝的不同階段中使用各種添加劑以達到期望的性質并改進工藝效率。一種這樣的添加劑是研磨助劑，其在研磨機中在研磨水泥熟料的階段中使用。研磨助劑用來減少研磨熟料所需的能量，因此可改進研磨階段的效率。研磨助劑還可改進熟料的水化，產生質量改進的產品。在本專利技術中，術語水泥是指水硬水泥，例如硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥(也稱為普通波特蘭水泥或0PC)可定義為滿足ASTM C150的要求或歐洲標準EN197.1的要求的粘結材料。 硅酸鹽水泥是通過將原料組分的混合物(包括碳酸鈣、硅酸鋁、二氧化硅和混雜性鐵氧化物)加熱至燒結溫度(通常約1450°C )，從而形成熟料而進行制備的。硅酸鹽水泥熟料是通過使氧化鈣與酸性組分反應而主要產生硅酸三鈣、硅酸二鈣和鐵氧體相“C4AF”(鐵鋁酸四鈣)而進行制備的。研磨階段包括在研磨機中將此熟料與硫酸鈣(通常以石膏形式)研磨，以提供微細、均勻的粉末形式的水泥。可在研磨過程之前或之后摻入其它添加劑或水泥替代物。這些添加劑或水泥替代物可選自填料和OPC替代物，例如碳酸鈣及其它材料，研磨成粒的高爐礦渣、天然火山灰和粉狀燃灰(PFA)。形成水泥粉的組分(熟料、硫酸鈣以及任選的添加劑例如填料和水泥替代物)可稱為水泥組合物。在本申請中任何提及“水泥”的之處是指水硬水泥，例如普通硅酸鹽水泥(OPC)，其可任選地是混合水泥，即包含一種或多種填料或水泥替代物的水泥。本領域中公知的研磨助劑是三乙醇胺(TEA)。還已使用其它材料，例如，二醇(例如二甘醇(DEG))、三異丙醇胺(TIPA)、四羥乙基乙二胺(THEED)、葡糖酸鹽和分散劑。將這些研磨助劑材料少量加入磨機中并且與熟料相互研磨(inter-grind)。本專利技術已發現新的研磨助劑，其可賦予最終產品所期望的性質。
技術實現思路
在第一方面，本專利技術提供甲基二乙醇胺作為水泥用研磨助劑的用途。甲基二乙醇胺(MDEA)具有以下化學式CH3N- (C2H4OH) 2并且在本領域中已知將其用作摻混劑(admixture)用于加快水泥的早期水化時間。已令人意外地發現，甲基二乙醇胺是有效的水泥用研磨助劑，在早期階段和后期階段可另外產生顯著的壓縮強度的增強。如本領域中常規的，根據將水泥與水混合，并使水泥凝固后的天數而定的時段測量壓縮強度，除非另外說明，早期階段強度增強是指在I天和3天進行的測量，而后期階段強度增強是指在7天和28天進行的測量。早期強度是OPC熟料含量較低的混合水泥，例如在水泥組合物的熟料含量為90重量％或更低，特別是85重量％或更低的情況下常有的問題。特別在水泥組合物除了熟料和硫酸鈣之外還包含10重量％或更高,例如10重量％_50重量％水平的一種或多種填料或水泥替代物的情況下，本專利技術的使用可十分有益于增強早期階段強度。問題還可能在于獲得良好的早期階段強度增強的同時還實現良好的后期階段強度增強。一些研磨助劑在一個階段達到良好的強度增強，但在另一階段并非如此。本專利技術使得在早期和后期階段都能夠實現良好的強度結果。因此，本專利技術的益處是多方面的。如對于研磨助劑常規的是，甲基二乙醇胺可減少在研磨過程中的能量需求，并且提供均勻的、自由流動的水泥粉，其在儲藏時形成結塊的傾向減小。此效果是示例性的。由此，本專利技術提供作為水泥用強度增強性研磨助劑而使用的甲基二乙醇胺，特別在其中，壓縮強度在早期階段(例如在I和/或3天)和后期階段(例如在7和/或28天)都增強。本專利技術還提供作為用于混合水泥的強度增強性研磨助劑使用的甲基二乙醇胺，混合水泥例如含有10重量％或更 高含量的填料和/或水泥替代物的水泥組合物。特別地，通過使用甲基二乙醇胺使壓縮強度在早期階段(例如在I和/或3天)增強。在第二方面，本專利技術提供研磨水泥熟料的方法，該方法包括以下步驟:-提供水泥熟料；和-將所述水泥熟料與包含甲基二乙醇胺的研磨助劑相互研磨。在第三方面，本專利技術提供獲得水泥的方法，該方法包括以下步驟:-提供水泥熟料；和-將所述水泥熟料與硫酸鈣和包含甲基二乙醇胺的研磨助劑相互研磨，從而提供粉末狀水泥。在第四方面，本專利技術提供獲得硬化水泥的方法，該方法包括以下步驟:-提供水泥熟料；-將所述水泥熟料與硫酸鈣和包含甲基二乙醇胺的研磨助劑相互研磨，從而提供粉末狀水泥；和-將所述粉末狀水泥與水混合，從而提供硬化水泥。在第五方面，本專利技術提供獲得混凝土或砂漿的方法，該方法包括以下步驟:-提供水泥熟料；-將所述水泥熟料與硫酸鈣和包含甲基二乙醇胺的研磨助劑相互研磨，從而提供粉末狀水泥；-將所述粉末狀水泥與骨料(例如礫石和/或砂子)和水相互研磨，從而提供混凝土或砂漿。在第六方面，本專利技術提供經研磨的熟料產品，其包含與甲基二乙醇胺相互研磨的水泥熟料。在第七方面，本專利技術提供水泥產品，其包含與硫酸鈣和甲基二乙醇胺相互研磨的水泥熟料。在第八方面，本專利技術提供硬化水泥產品，其包含通過與水混合已硬化的第七方面的水泥產品。在第九方面，本專利技術提供混凝土或砂漿產品，其包含已與骨料(例如礫石和/或砂子)和水混合的第七方面的水泥產品。在本專利技術的所有方面中，所述水泥熟料可任選地與一種或多種填料或水泥替代物一起使用。這些包括天然火山灰、粉煤灰(例如粉狀燃灰)、渣料(例如粉碎成粒的高爐礦渣)、燒頁巖、硅灰和石灰石。具體實施例方式以下優選的特征在適當時適用于本專利技術的各個方面。甲基二乙醇胺可以以游離堿的形式提供。但是，甲基二乙醇胺可任選地以其鹽的形式提供，例如，它可以以硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、亞硝酸鹽、酚鹽、乙酸鹽或葡糖酸鹽的形式提供。甲基二乙醇胺還可任選地以其酯的形式提供，這是由于在加入高PH的水化水泥時它將經過水解并逆轉成醇。甲基二乙醇胺可以以例如有機酸的酯的形式提供，有機酸例如是羧酸，優選C1-C5羧酸，更優選Cl、C2或C3羧酸。甲基二乙醇胺可任選地與其它研磨助劑和/或其它水泥添加劑一起使用。甲基二乙醇胺的很大益處在于它與許多其它化合物相容，因此可與這些化合物一起使用，從而就工藝的效率和/或最終產品的特性而言達到期望的效果。在一個實施方案中，甲基二乙醇胺與一種或多種(例如兩種或更多種，或者三種或更多種)其它研磨助劑一起使用。所述研磨助劑可以是例如選自以下一種或多種研磨助齊IJ:二醇(例如二甘醇、三甘醇、乙二醇、丙二醇或聚乙二醇)、多元醇及其酯(例如甘油和甘油單醋酸酯)、葡糖酸鹽、二 乙醇異丙醇胺、三異丙醇胺、乙酸、聚羧酸鹽、萘磺酸鹽、木素磺酸鹽、脲、乙酰基脲和二乙酰基脲。但是，可同等地考慮其它研磨助劑。甲基二乙醇胺可任選地與在研磨助劑中常規使用的其它組分例如載體或溶劑(例如水)一起使用。為了控制產品的密度，還可任選地使用消泡劑。甲基二乙醇胺可以適合地以對于研磨助劑所屬領域中已知的量使用，例如，IOOOppm或更少(當以固體產品的重量相對于熟料的總重量考慮時),例如900ppm或更少，或者 800ppm 或更少；優選 5-900ppm,例如 10-800ppm,例如 50-700ppm,例如 75_600ppm 或100_500本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.06.21 GB 1010306.71.甲基二乙醇胺作為水泥用研磨助劑的用途。2.權利要求1的用途，其中所述甲基二乙醇胺用作用于水泥強度增強的研磨助劑。3.權利要求2的用途，其中所述甲基二乙醇胺使壓縮強度在自水化開始起I天和/或3天和在自水化開始起7天和/或28天時都增強。4.權利要求2或3的用途，其中所述甲基二乙醇胺使共混的水泥組合物的壓縮強度增強。5.獲得水泥的方法，所述方法包括以下步驟: -提供水泥熟料和任選存在的一種或多種填料或水泥替代物； 和 -將所述水泥熟料與硫酸鈣和包含甲基二乙醇胺的研磨助劑相互研磨，從而提供粉末狀水泥。6.獲得硬化水泥的方法，所述方法包括以下步驟: -提供水泥熟料和任選存在的一種或多種填料或水泥替代物； -將所述水泥熟料與硫酸鈣和包含甲基二乙醇胺的研磨助劑相互研磨，從而提供粉末狀水泥；和 -使所述粉末狀水泥與水混合，從而提供硬化水泥。7.獲得混凝土或砂漿的方法，所述方法包括以下步驟: -提供水泥熟料和任選存在的一種或多種填料或水泥替代物； -將所述水泥熟料與硫酸鈣和包含甲基二乙醇胺的研磨助劑相互研磨，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：I·蒙特塞洛，R·F·懷爾斯，M·伊南達，
申請(專利權)人：福斯羅克國際有限公司，
類型：
國別省市：