一种含己内酰胺的混合废液的助磨剂及其应用
文献发布时间:2023-06-19 11:26:00
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的混合废液的助磨剂及其应用。
背景技术
目前,水泥是建筑工程和各种构筑物不可或缺的基础材料,其用途广、用量大、性能稳定且耐久。以水泥生产为例,现有的水泥生产工艺为“两磨一烧”,即生料的粉磨,煅烧和水泥终粉磨。用于粉磨的设备即为辊压机、立磨机及球磨机,水泥生产过程中粉磨工序消耗的能量很高,而能量的利用率又极低,导致每年水泥生产的能耗很大。
在粉磨过程中添加水泥助磨剂,不仅便能明显改善粉磨进程,提高水泥磨机的台时产量。因此,水泥助磨剂的应用对我国节能减排具有重大的现实意义。水泥助磨剂的应用与水泥工业其他的“节能减排”途径相比较,几乎不需要增加任何的固定资产投资,直接掺入后,经济效益相当可观。
现有技术的水泥助磨剂包括固体助磨剂与液体助磨剂,固体助磨剂的组分有元明粉、工业盐、粉煤灰、三乙醇胺等,液体助磨剂的组分有三乙醇胺、聚合多元醇、聚合醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇、脂肪酸钠、氯化钙、氯化钠、醋酸钠、硫酸铝、甲酸钙等。
在己内酰胺重排反应过程中产生大量废水,不仅COD高,且无法直接进行生化处理,重排反应混合液的处理是当前化工行业的一大难题,如何将混合废液应用于助磨剂,并提高助磨效率,增大水泥强度,具有极好的研究前景。
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的混合废液的助磨剂及其应用。
本发明提出的一种含己内酰胺的混合废液的助磨剂及其应用,包括微粉载体与液态助磨剂,微粉载体与液态助磨剂的重量比为10:1-5;
在微粉载体中,将坡缕石粉加入至盐酸中,在温度80-100℃超声处理1-2h,过滤,用水洗涤2-5次,干燥后加入至氯化钠溶液中浸泡1-2h,加入十六烷基三甲基氯溴胺、氨水搅拌20-40min,过滤,洗涤,干燥,粉碎过60-100目筛,得到微粉载体;
液态助磨剂按重量份包括:混合废液100份、三乙醇胺10-20份、乙二醇1-5份、丙三醇1-5份、糖蜜2-6份、硫代硫酸钠1-2份、碳酸钠1-2份、木质磺酸钠2-6份、多羟基酸1-5份、去离子水20-30份。
优选的,混合废液为环己烷制环己酮废液和己内酰胺重排反应废液的混合液,环己烷制环己酮废液和己内酰胺重排反应废液的混合比为1:2至1:5。
优选地,盐酸的浓度为1.2-2mol/L。
优选地,氯化钠溶液的浓度为10-15%。
优选地,氨水的浓度为1-5wt%。
优选地,在微粉载体中,坡缕石粉、盐酸、氯化钠溶液、十六烷基三甲基氯溴胺、氨水的重量比为20-40:100-200:100-200:1-2:2-10。
优选地,超声过程中,超声功率为300-400W。
一种根据所述的含混合废液的助磨剂在水泥的应用。
优选地,所述的含混合废液的助磨剂的添加量为0.1-1wt%。
本发明的技术效果如下所示:
本发明中,坡缕石粉经过盐酸超声后,微孔孔径被充分扩张,比表面积增大,进一步通过离子交换后有利于缓冲体系的pH,而十六烷基三甲基氯溴胺可有效增强微粉载体的分散性,不仅可对液态助磨剂充分吸收,并可进入至微粉载体内的多孔组织内部,当加入至磨机后,受到磨机内环境的作用后,液态助磨剂就会释放出来起助磨作用,能够使粉磨过程的比表面积参数稳定,避免了过粉磨和欠粉磨现象的发生,保证了出磨水泥成品质量的稳定,而微粉载体具有极好的微介质效应并可促使被粉磨固体裂纹扩张,促使产生新的裂纹,与液态助磨剂协同作用,可有效提高被粉磨固体的破裂速率,起到很好的助磨效果。
本发明可改善磨内的工况条件,提高粉磨效率,使磨机产量提高,降低产品电耗,提高被粉磨固体物料的破裂速率,且具有助磨剂释放速率平稳,具有双重助磨功能且助磨性能持久性强,另外制备方法简单,更便于大规模推广应用。
本发明充分利用混合废液用于生产水泥助磨剂,充分利用废弃物,变废为宝,同时大幅减少其他助磨材料的使用,降低了生产成本,也提高了水泥的质量,具有良好的社会效益和经济效益。
本发明含己内酰胺的混合废液的助磨剂的应用方法:向水泥熟料中加入本发明含混合废液的助磨剂,添加量为水泥熟料的0.1-1wt%,添加后,不仅可缩短磨粉时间10-20min/T,降低电耗10-14kwh/T,提高粉磨效率10-14%,比表面积增加8-12%,节省水泥熟料4-8%;对水泥强度进行测试,3天强度提高2.8-3.5Mpa;28天强度提高12-20Mpa。
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
一种含己内酰胺的混合废液的助磨剂及其应用,包括微粉载体与液态助磨剂,微粉载体与液态助磨剂的重量比为10:1;
在微粉载体中,将20kg坡缕石粉加入至100kg浓度为1.2mol/L盐酸中,在温度80℃超声处理1h,超声功率为300W,过滤,用水洗涤2次,干燥后加入至100kg浓度为10%氯化钠溶液中浸泡1h,加入1kg十六烷基三甲基氯溴胺、2kg浓度为1wt%氨水搅拌20min,过滤,洗涤,干燥,粉碎过60-100目筛,得到微粉载体;
液态助磨剂包括:混合废液100kg、三乙醇胺10kg、乙二醇1kg、丙三醇1kg、糖蜜2kg、硫代硫酸钠1kg、碳酸钠1kg、木质磺酸钠2kg、多羟基酸1kg、去离子水20kg。
在水泥中的应用过程中,所述含己内酰胺混合废液的助磨剂的添加量为水泥熟料的0.1wt%,添加后不仅可缩短磨粉时间10min/T,降低电耗10kwh/T,提高粉磨效率10%,比表面积增加8%,节省水泥熟料4%;且对水泥强度进行测试,3天强度提高2.8Mpa;28天强度提高12Mpa。
实施例2
一种含己内酰胺的混合废液的助磨剂及其应用,包括微粉载体与液态助磨剂,微粉载体与液态助磨剂的重量比为10:5;
在微粉载体中,将40kg坡缕石粉加入至200kg浓度为2mol/L盐酸中,在温度100℃超声处理2h,超声功率为400W,过滤,用水洗涤5次,干燥后加入至200kg浓度为15%氯化钠溶液中浸泡2h,加入2kg十六烷基三甲基氯溴胺、10kg浓度为5wt%氨水搅拌40min,过滤,洗涤,干燥,粉碎过60-100目筛,得到微粉载体;
液态助磨剂包括:混合废液100kg、三乙醇胺20kg、乙二醇5kg、丙三醇5kg、糖蜜6kg、硫代硫酸钠2kg、碳酸钠2kg、木质磺酸钠6kg、多羟基酸5kg、去离子水30kg。
在水泥中的应用过程中,所述含己内酰胺混合废液的助磨剂的添加量为水泥熟料的1wt%,添加后不仅可缩短磨粉时间20min/T,降低电耗14kwh/T,提高粉磨效率14%,比表面积增加12%,节省水泥熟料8%;且对水泥强度进行测试,3天强度提高3.5Mpa;28天强度提高20Mpa。
实施例3
一种含己内酰胺的混合废液的助磨剂及其应用,包括微粉载体与液态助磨剂,微粉载体与液态助磨剂的重量比为10:2;
在微粉载体中,将24kg坡缕石粉加入至120kg浓度为1.4mol/L盐酸中,在温度85℃超声处理1.2h,超声功率为320W,过滤,用水洗涤3次,干燥后加入至120kg浓度为11%氯化钠溶液中浸泡1.2h,加入1.2kg十六烷基三甲基氯溴胺、3kg浓度为2wt%氨水搅拌23min,过滤,洗涤,干燥,粉碎过60-100目筛,得到微粉载体;
液态助磨剂包括:混合废液100kg、三乙醇胺12kg、乙二醇2kg、丙三醇2kg、糖蜜3kg、硫代硫酸钠1.2kg、碳酸钠1.2kg、木质磺酸钠3kg、多羟基酸2kg、去离子水24kg。
在水泥中的应用过程中,所述含己内酰胺混合废液的助磨剂的添加量为水泥熟料的0.2wt%,添加后不仅可缩短磨粉时间14min/T,降低电耗12kwh/T,提高粉磨效率11%,比表面积增加9%,节省水泥熟料4.5%;且对水泥强度进行测试,3天强度提高3Mpa;28天强度提高13Mpa。
实施例4
一种含己内酰胺的混合废液的助磨剂及其应用,包括微粉载体与液态助磨剂,微粉载体与液态助磨剂的重量比为10:3;
在微粉载体中,将30kg坡缕石粉加入至150kg浓度为1.6mol/L盐酸中,在温度90℃超声处理1.5h,超声功率为350W,过滤,用水洗涤3次,干燥后加入至150kg浓度为13%氯化钠溶液中浸泡1.5h,加入1.6kg十六烷基三甲基氯溴胺、4kg浓度为3wt%氨水搅拌30min,过滤,洗涤,干燥,粉碎过60-100目筛,得到微粉载体;
液态助磨剂包括:混合废液100kg、三乙醇胺15kg、乙二醇3kg、丙三醇3kg、糖蜜4kg、硫代硫酸钠1.5kg、碳酸钠1.5kg、木质磺酸钠3kg、多羟基酸3kg、去离子水25kg。
在水泥中的应用过程中,所述含己内酰胺混合废液的助磨剂的添加量为水泥熟料的0.5wt%,添加后不仅可缩短磨粉时间15min/T,降低电耗12kwh/T,提高粉磨效率12%,比表面积增加10%,节省水泥熟料6%;且对水泥强度进行测试,3天强度提高3Mpa;28天强度提高15Mpa。
实施例5
一种含己内酰胺的混合废液的助磨剂及其应用,包括微粉载体与液态助磨剂,微粉载体与液态助磨剂的重量比为10:4.8;
在微粉载体中,将38kg坡缕石粉加入至180kg浓度为1.8mol/L盐酸中,在温度92℃超声处理1.5h,超声功率为380W,过滤,用水洗涤4次,干燥后加入至180kg浓度为14%氯化钠溶液中浸泡2h,加入1.6kg十六烷基三甲基氯溴胺、8kg浓度为3.5wt%氨水搅拌38min,过滤,洗涤,干燥,粉碎过60-100目筛,得到微粉载体;
液态助磨剂包括:混合废液100kg、三乙醇胺18kg、乙二醇3kg、丙三醇4kg、糖蜜5kg、硫代硫酸钠1.8kg、碳酸钠1.8kg、木质磺酸钠5kg、多羟基酸4kg、去离子水28kg。
在水泥中的应用过程中,所述含己内酰胺混合废液的助磨剂的添加量为水泥熟料的0.8wt%,添加后不仅可缩短磨粉时间18min/T,降低电耗13kwh/T,提高粉磨效率13%,比表面积增加11%,节省水泥熟料6%;且对水泥强度进行测试,3天强度提高3.2Mpa;28天强度提高18Mpa。
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。
- 一种含己内酰胺的混合废液的助磨剂及其应用
- 一种含己内酰胺重排反应产生的废液的助磨剂及其应用