一种含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂及其应用

技术领域

本发明涉及水泥助磨剂技术领域，尤其涉及一种含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂及其应用。

背景技术

在水泥生产过程中，用于粉磨的电力消耗很高，有资料表明，水泥粉磨阶段能量的利用率极低，有95-99％的能量损失，国内外还没有彻底解决这个问题的方法，因此助磨剂的应用已成为当今水泥工业生产中用来提高粉磨效率、改善水泥性能、节能降耗、降低成本的主要手段之一。

水泥助磨剂是一种改善水泥粉磨效果和性能的化学添加剂，其可以吸附在水泥颗粒表面，以物理和化学作用发挥效应，可以在保持粉磨水泥细度和磨机功率不变的情况下提高水泥的台时产量，或在保持水泥产量和磨机功率不变的条件下，增加水泥的比表面积，改善粉磨水泥的粒度级配，从而提高水泥的强度等质量指标。另外其还可以显著降低能耗、改善其流动性、提高工业废渣的利用率、减少环境污染，具有较大的经济和社会效益及良好的发展前景。

目前，商业应用的助磨剂主要成分是胺类有机物、多元醇类有机物及无机盐类，这种通过多种小分子物质复配的助磨剂在使用时有很多弊端，助磨能力有上限，易出现水泥产品颗粒分布范围宽，产品跑粗现象，导致水泥强度降低，甚至影响水泥强度等级。

目前，由于己内酰胺生产工艺比较长，生产工段多，副产物也多，单一技术很难实现降解废水中的所有有机物，国内现有己内酰胺废水处理普遍采用多种技术组合的方法进行处理，不仅工序复杂，且处理能耗高，如何将己内酰胺重排反应产生的废液用于助磨剂，并缩小水泥颗粒分布，提高水泥强度，成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂。

本发明提出的一种含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂，包括己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石、改性助磨剂；其中己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石、改性助磨剂的重量比为100：10-20：1-5；

改性海泡石中，将海泡石粉加入至盐酸中，在温度50-60℃搅拌1-2h，向其中加入微晶纤维素、氯化铁，在温度180-200℃水热反应10-18h，过滤，用去离子水洗涤2-4次，在温度100-110℃干燥至恒重，粉碎，得到改性海泡石；

改性助磨剂中，按重量份将2-6份超支化聚乙烯亚胺、4-10份三乙醇胺油酸皂、1-5份乙二醇、1-5份木质素磺酸钠、1-5份丙三醇混合均匀，得到改性助磨剂。

优选地，盐酸的浓度为0.8-1.5mol/L。

优选地，海泡石粉、盐酸、微晶纤维素、氯化铁的重量比为10-20：100-200：5-15：2-6。

优选地，海泡石粉的松装密度为0.185-0.194g/cm

优选地，微晶纤维素的极限聚合度为150-300。

优选地，在改性助磨剂中，超支化聚乙烯亚胺、三乙醇胺油酸皂、乙二醇、木质素磺酸钠、丙三醇的重量比为3-5：5-8：2-4：2-4：2-4。

本发明提出的一种所述的含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂的制备方法，将改性海泡石、改性助磨剂、己内酰胺重排反应产生的废液混合均匀，得到含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂。

本发明还提出的一种根据所述的含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂在水泥的应用。

本发明的技术效果如下所示：

本发明中改性海泡石中，通过将海泡石粉采用盐酸处理后，加入微晶纤维素、氯化铁进行水热反应，不仅可有效提升海泡石吸附效果，且得到的改性海泡石性能优良，发明人经过大量实验发现，与改性助磨剂、己内酰胺重排反应产生的废液协同作用，不仅可提高助磨效果，有效缩小水泥颗粒分布，且可使水泥浆体搅拌、凝结硬化过程更加密实，且还具有一定的吸附能力，可以牢固地吸附在水泥熟料的表面，而使物料与物料之间不再相互粘结，并且能迅速地向颗粒的裂缝间渗透，进一步提高粉磨效率，另外改性助磨剂内含有大量超支化结构，可有效地抑制超细磨粉磨中水泥粉体颗粒的分离，避免了粘球、挂壁、静电吸附现象，磨机的粉磨能力得到了提高，并增大了细粉的比表面积，具有快凝、水化速度快的作用。

本发明公开的助磨剂不仅原料易得，价格低廉，且可以大幅度降低产品成本，助磨效果显著，不仅可缩小水泥颗粒分布，提高水泥强度，且制备方法简单易行，反应条件温和，产品可以长期储存，对反应设备要求不高，适合工业化生产。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂，包括己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石、改性助磨剂；其中己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石、改性助磨剂的重量比为100：10：1；

改性海泡石中，将10kg海泡石粉加入至100kg浓度为0.8mol/L盐酸中，在温度50℃搅拌1h，向其中加入5kg微晶纤维素、2kg氯化铁，在温度180℃水热反应10h，过滤，用去离子水洗涤2次，在温度100℃干燥至恒重，粉碎，得到改性海泡石；

改性助磨剂中，将2kg超支化聚乙烯亚胺、4kg三乙醇胺油酸皂、1kg乙二醇、1kg木质素磺酸钠、1kg丙三醇混合均匀，得到改性助磨剂；

将改性海泡石、改性助磨剂、己内酰胺重排反应产生的废液混合均匀，得到含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂。

实施例2

一种含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂，包括己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石、改性助磨剂；其中己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石、改性助磨剂的重量比为100：20：5；

改性海泡石中，将20kg海泡石粉加入至200kg浓度为1.5mol/L盐酸中，在温度60℃搅拌2h，向其中加入15kg微晶纤维素、6kg氯化铁，在温度200℃水热反应18h，过滤，用去离子水洗涤4次，在温度110℃干燥至恒重，粉碎，得到改性海泡石；

改性助磨剂中，将6kg超支化聚乙烯亚胺、10kg三乙醇胺油酸皂、5kg乙二醇、5kg木质素磺酸钠、5kg丙三醇混合均匀，得到改性助磨剂；

将改性海泡石、改性助磨剂、己内酰胺重排反应产生的废液混合均匀，得到含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂。

实施例3

一种含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂，包括己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石、改性助磨剂；其中己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石、改性助磨剂的重量比为100：11：2；

改性海泡石中，将12kg海泡石粉加入至120kg浓度为1mol/L盐酸中，在温度54℃搅拌1.2h，向其中加入6kg微晶纤维素、3kg氯化铁，在温度185℃水热反应12h，过滤，用去离子水洗涤3次，在温度102℃干燥至恒重，粉碎，得到改性海泡石；

改性助磨剂中，将3kg超支化聚乙烯亚胺、5kg三乙醇胺油酸皂、2kg乙二醇、2kg木质素磺酸钠、2kg丙三醇混合均匀，得到改性助磨剂；

将改性海泡石、改性助磨剂、己内酰胺重排反应产生的废液混合均匀，得到含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂。

实施例4

一种含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂，包括己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石、改性助磨剂；其中己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石、改性助磨剂的重量比为100：15：3；

改性海泡石中，将15kg海泡石粉加入至150kg浓度为1mol/L盐酸中，在温度55℃搅拌1.5h，向其中加入12kg微晶纤维素、3kg氯化铁，在温度190℃水热反应15h，过滤，用去离子水洗涤3次，在温度105℃干燥至恒重，粉碎，得到改性海泡石；

改性助磨剂中，将4kg超支化聚乙烯亚胺、6kg三乙醇胺油酸皂、2kg乙二醇、3kg木质素磺酸钠、3kg丙三醇混合均匀，得到改性助磨剂；

将改性海泡石、改性助磨剂、己内酰胺重排反应产生的废液混合均匀，得到含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂。

实施例5

一种含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂，包括己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石、改性助磨剂；其中己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石、改性助磨剂的重量比为100：18：4；

改性海泡石中，将18kg海泡石粉加入至192kg浓度为1.3mol/L盐酸中，在温度58℃搅拌1.8h，向其中加入12kg微晶纤维素、4kg氯化铁，在温度193℃水热反应17h，过滤，用去离子水洗涤3次，在温度108℃干燥至恒重，粉碎，得到改性海泡石；

改性助磨剂中，将5kg超支化聚乙烯亚胺、8kg三乙醇胺油酸皂、3kg乙二醇、4kg木质素磺酸钠、4kg丙三醇混合均匀，得到改性助磨剂；

将改性海泡石、改性助磨剂、己内酰胺重排反应产生的废液混合均匀，得到含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂。

对比例1

一种含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂，包括己内酰胺重排反应产生的废液、改性助磨剂；其中己内酰胺重排反应产生的废液、改性助磨剂的重量比为100：4；

改性助磨剂中，将5kg超支化聚乙烯亚胺、8kg三乙醇胺油酸皂、3kg乙二醇、4kg木质素磺酸钠、4kg丙三醇混合均匀，得到改性助磨剂；

将改性助磨剂、己内酰胺重排反应产生的废液混合均匀，得到含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂。

对比例2

一种含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂，包括己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石；其中己内酰胺重排反应产生的废液、改性海泡石、改性助磨剂的重量比为100：18；

改性海泡石中，将18kg海泡石粉加入至192kg浓度为1.3mol/L盐酸中，在温度58℃搅拌1.8h，向其中加入12kg微晶纤维素、4kg氯化铁，在温度193℃水热反应17h，过滤，用去离子水洗涤3次，在温度108℃干燥至恒重，粉碎，得到改性海泡石；

将改性海泡石、己内酰胺重排反应产生的废液混合均匀，得到含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂。

将实施例5与对比例1、对比例2的助磨剂进行检测，检测结果如下所示：

将实施例5与对比例1、对比例2的助磨剂应用于水泥熟料中，添加量为0.6wt％，对水泥的力学性能进行检测，检测结果如下所示：

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。