一种含己内酰胺的混合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。