Интенсификатор помола цемента

(51) 04 7/52 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ использовано на цементных предприятиях при производстве всех видов цементов. Задача предлагаемого изобретения - сокращение времени помола, снижение удельного расхода электроэнергии на помол, повышение прочности цемента и снижение стоимости комплексного интенсификатора помола. Задача решается тем, что в комплексном интенсификаторе помола цемента дорогостоящий компонент иминофурановая смола заменен на щелочной сток производства капролактама дешевое химическое сырье, что обеспечивает снижение стоимости, высокую интенсификацию процесса помола и повышение физикомеханических свойств цемента.(72) Бажиров Нурлыбек Сайфутдинович Серикбаев Болатжан Ермаханович Бажиров Тынлыбек Сайфутдинович Даулетияров Мухтар Сражиевич Бажирова Камшат Нурлыбековна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения ЮжноКазахстанский государственный университет им. М.Ауэзова Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Изобретение относится к области интенсификаторов помола и может быть Изобретение относится к области интенсификаторов помола и может быть использовано на цементных предприятиях при производстве всех видов цементов. Известно применение в качестве интенсификаторов помола лигносульфонатов,триэтаноламина,мылонафта и других поверхностно-активных веществ (Тейлор . Химия цемента. Пер. с англ. - М. Мир, 1996. -560 с.). Недостатками известных интенсификаторов является их слабый интенсифицирующий эффект, а также низкие физико-механические показатели цементов, полученных с их применением. Наиболее близким к предлагаемому решению является интенсификатор помола представляющий собой комплекс из технических лигносульфонатов и иминофурановой смолы (А.с. СССР 1765130,МПК С 04 В 7/52, 1992, БИ 36). Недостатком указанного комплексного интенсификатора помола является низкий интенсифицирующий эффект при помоле цемента,низкая прочность цемента и высокая стоимость иминофурановой смолы. Иминофурановую смолу получают путем химического синтеза на основе исходных продуктов аммиака, фурфурола и 3 амина-5-сульфосалициловой кислоты. Задачей изобретения является сокращение времени помола, снижение удельного расхода электроэнергии на помол, повышение прочности цемента и снижение стоимости комплексного интенсификатора помола. Технический результат - создание условий для получения комплексного интенсификатора помола цемента, в котором дорогостоящий компонент,продукт сложного химического синтеза иминофурановая смола, заменен на щелочной сток производства капролактама - дешевое химическое сырье, что обеспечивает высокую интенсификацию процесса помола,снижает стоимость интенсификатора помола цемента и повышает физико-механические свойства цемента. Поставленная цель достигается тем, что комплексный интенсификагор помола, включающий лигносульфонаты технические(Л),дополнительно содержит щелочной сток производства капролактама(ЩСПК) при следующем соотношении компонентов, масс.лигносульфонаты технические 30-70 щелочной сток производства капролактама 30-70. При приготовлении предлагаемого интенсификатора помола ЩСПК предварительно подогревают до температуры 50 С. Затем к раствору ЩСПК добавляют Л в количестве 50 от общей массы. В результате термохимической обработки в щелочной среде происходит модифицирование структуры Л. При компаундировании ЩСПК и Л в водном растворе происходит частичное замещение иона кальция Л на ионы натрия, присутствующие в водном растворе ЩСПК, что приводит к распаду высокомолекулярных олигомеров лигносульфонатов на менее сложные полимерные цепочки по схеме Вследствие этих структурных изменений происходит увеличение содержания низко- и среднемолекулярных фракций лигносульфонатов,обладающих максимальным поверхностноактивным действием, а также снижение содержания высокомолекулярных фракций лигносульфонатов и редуцирующих веществ, замедляющих гидратацию цементных минералов. Протекающие при компаундировании компонентов комплексного интенсификатора помола процессы модифицирования Л,позволяют существенно изменить соотношение фракций с различной молекулярной массой и функциональный состав технических лигносульфонатов. Устранение замедляющего влияния Л на процессы гидратации и твердения цементов позволяет повысить их эффективность в составе интенсификатора помола и улучшить основные физико-механические свойства цемента. Совместное применение ЛСТ и ЩСПК обеспечивает синергетический эффект, при этом с увеличением содержания ЩСПК эффективность действия комплексного интенсификатора значительно возрастает. Полученный таким образом комплекс ЛСТ и ЩСПК является более эффективным интенсификатором помола,т.к сочетание лигносульфоната технического и щелочного стока производства капролактама увеличивает образование адсорбционных пленок на зернах клинкерных минералов,что усиливает расклинивающий эффект и интенсифицирует процесс помола цемента. В лабораторных условиях приготовлена добавка интенсификатора помола цемента трех составов, в расчете на сухое вещество (масс. ). Пример 1 лигносульфонаты технические 30 щелочной сток производства капролактама 70. Пример 2 лигносульфонаты технические 70 щелочной сток производства капролактама 30. Пример 2 лигносульфонаты технические 50 щелочной сток производства капролактама 50. Полученную комплексную добавку использовали как интенсификатор при помоле цемента. Для сравнения были измельчены цементы с добавкой по прототипу. Добавки вводили в цементную шихту в количестве от 0,02 до 0,07 от Учитывая, что в промышленных условиях неизбежны колебания дозировки пластифицирующей добавки,рекомендуется применение предлагаемого интенсификатора помола в интервале дозировок 0,05-0,07 от массы измельчаемого цемента. Из данных, приведенных в таблице, видно, что предложенный интенсификатор помола не ухудшает сроки схватывания цемента. Марочная прочность при сжатии образцов нормального твердения в возрасте 28 суток, а также после тепловлажностной обработки (ТВО) по ГОСТ 310.4-81 у цементов,полученных с применением предлагаемого интенсификатора помола выше, чем у цементов с известным интенсификатором помола. При содержании в составе интенсификатора помола цемента щелочного стока производства капролактама в количестве менее 30 снижается интенсифицирующий эффект добавки, а его увеличение более 70 не дает прироста интенсификации помола. Производство и использование предлагаемой добавки позволит снизить стоимость интенсификатора помола цемента, сократить удельный расход электроэнергии и интенсифицировать помол цемента, а также повысить прочность цемента. Таблица Физико-механические свойства цементов массы цемента в расчете на сухое вещество добавки. При помоле цементов до заданной дисперсности 300 м 2/кг фиксировали продолжительность процесса измельчения и расход электроэнергии. Цементы, полученные с интенсификаторами помола испытаны по стандартным методикам. Физико-механические свойства цементов приведен в таблице. Как видно из таблицы, при помоле цемента с предлагаемой добавкойинтенсификатором помола происходит изменение продолжительности измельчения до заданной удельной поверхности и расхода электроэнергии в сторону снижения. Эффективность действия интенсификатора помола повышается с увеличением дозировки до 0,05 от массы цемента в расчете на сухое вещество, далее не происходит повышения этого эффекта, о чем свидетельствуют данные по времени измельчения и расходу электроэнергии. Снижение продолжительности помола и расхода электроэнергии при дозировках 0,02-0,07 предлагаемого интенсификатора помола составляет соответственно 20,7-24,2 и 22,6-23,9, что значительно выше,чем у прототипа соответственно 18,8-19,6 и 19,2-20,2 (по сравнению с помолом цемента без добавки). Интен- Дози- Дисперс- Время Сниже- Удельный СнижеСроки сифи- ровка ность помола, ние расход ние схватывания,катор добавки, цемента, мин времени эл.энергии расхода час-мин. помола 25,0 20,9 25,4 4-15 5-10 20,0 22,4 20,6 4-05 5-25 ср. 19,6 ср. 20,2 По предлагаемому изобретению 14,5 23,9 14,7 3-25 5-10 Прочность Прочность образцов в 28 образцов сут. суточного нормального возраста после твердения,ТВО, Мпа МПа При При При При изгибе сжатии изгибе сжатии 10 11 12 13 6,4 50,2 5,2 33,4 Интен- Дози- Дисперс- Время Сниже- Удельный СнижеСроки сифи- ровка ность помола, ние расход ние схватывания,катор добавки, цемента, мин времени эл.энергии расхода час-мин. помола Прочность Прочность образцов в 28 образцов сут. суточного нормального возраста после твердения,ТВО, Мпа МПа При При При При изгибе сжатии изгибе сжатии 6,4 55,7 5,7 35,9 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Интенсификатор помола цемента, включающий технические лигносульфонаты, отличающийся тем, что с целью снижения времени помола,сокращения удельного расхода электроэнергии на помол, повышения прочности цемента и снижения стоимости он дополнительно содержит щелочной сток производства капролактама, при следующем соотношении компонентов, масс,лигносульфонаты технические 30-70 щелочной сток производства капролактама 30-70.