一種礦渣複合活化助磨劑及其製備方法
2023-05-28 11:21:01
專利名稱：一種礦渣複合活化助磨劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種水泥生產中使用的礦渣複合活化助磨劑及其製備方法，屬於水泥及膠凝材料生產中的助磨添加劑領域。
背景技術：
礦渣是冶煉生鐵時的副產品，具有較高的潛在活性，中國每年的礦渣產量有一億多噸，如果這些礦渣得不到有效利用，必然會對環境造成難以估量的汙染，也將造成巨大的能源浪費。目前，礦渣用作水泥的混合材和用以生產礦渣水泥外，特別是磨細礦渣作為礦物摻合料已成為製備高性能混凝土必不可少的組分之一。但是礦渣在使用過程中存在易磨性差，早期強度偏低，制約了礦渣的推廣應用。延長粉磨時間雖然可以提高粉磨效率，但增加了電耗，增加了粉磨成本，同時在礦渣的粉磨過程中，由於物料在粉磨過程中受各種力的影響導致顆粒內部的電價鍵斷裂，產生電子密度的差異，在斷面兩側形成一系列交錯的活性點，它們彼此吸引，使斷裂面趨向於複合並使物料發生團聚，從而使粉磨產量和質量大幅度下降。為降低粉磨能耗、阻止礦渣斷裂面的癒合和減少團聚現象，使用助磨劑是最簡單易行的辦法，使用適當的助磨劑可提高粉磨效率20％左右，水泥助磨劑的研究和使用國外早在上世紀30年代就已開始，進行過大量工作，申請了許多專利，國內從50年代就進行了研究和使用。目前國內外所研究和使用的助磨劑多數價值昂貴，來源短缺，且對礦渣助磨效果不顯著，對礦渣性能無改善或改善作用不大，因而普遍推廣應用受到限制。
發明內容
本發明的目的在於提供一種助磨效果好、節能、能提高礦渣活性的礦渣複合活化助磨劑及其製備方法。
為了實現上述目的，本發明的技術方案是一種礦渣複合活化助磨劑，其特徵在於它主要由三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料混合經過磁化裝置活化處理製得，各原料所佔質量百分比為三乙醇胺10-40，聚羧酸減水劑10-40，氫氧化鈣飽和溶液20-50。
上述的三乙醇胺為工業級三乙醇胺。
上述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1。
上述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(-10℃-40℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
上述的一種礦渣複合活化助磨劑的製備方法，其特徵在於它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所佔質量百分比為三乙醇胺10-40，聚羧酸減水劑10-40，氫氧化鈣飽和溶液20-50選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻後，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻後靜置，濾出沉澱物後的濾液經過磁化裝置活化後即為產品。
上述的經過磁化裝置活化的條件是磁場強度為750-850mT，液體流速為0.5-1.5m/s，磁化時間為10-30s。
一種礦渣複合活化助磨劑的應用摻入量為礦渣質量的0.01％-0.05％，其添加方式為按設定摻量通過高效霧化裝置噴入磨機內。
本發明的有益效果是1、本發明的一種礦渣複合活化助磨劑採用三乙醇胺、聚羧酸減水劑並與氫氧化鈣飽和溶液複合，然後經過磁化裝置活化而成；該複合活化助磨劑吸附在顆粒表面屏蔽顆粒的表面剩餘電荷，防止粉體的聚結，阻止斷面重合，減少了團聚現象，從而有利於提高礦渣粉的細度；同時，該複合活化助磨劑能激發礦渣水泥的活性，提高礦渣水泥的水化速度，促進硬化水泥漿體更進一步緻密化。因此，該產品既能助磨又能激發礦渣活性，能提高礦渣細度和活性，助磨效果好；使用本發明的一種礦渣複合活化助磨劑後可以改善礦渣粉磨車間工作環境，具有能夠降低電耗、提高產量、減少粉塵飛揚並有效提高礦渣活性的特點；能提高粉磨效率10-20％，提高三天強度2-3MPa，28天強度4-8MPa。
2、本產品原料來源充足，生產工藝簡單，可獲得良好的經濟效益和社會效益，從而易於在水泥工業推廣使用，具有良好的推廣應用前景。
具體實施例方式
為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限於下面的實施例。
實施例1一種礦渣複合活化助磨劑的製備方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所佔質量百分比為三乙醇胺40，聚羧酸減水劑20，氫氧化鈣飽和溶液40選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；所述的三乙醇胺為工業級三乙醇胺，所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1，所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(20℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻後，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻後靜置，濾出沉澱物後的濾液經過磁化裝置活化後即為產品(一種礦渣複合活化助磨劑)。活化條件是磁場強度為800mT，液體流速為1m/s，磁化時間為20s。
實施例2一種礦渣複合活化助磨劑的製備方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所佔質量百分比為三乙醇胺30，聚羧酸減水劑35，氫氧化鈣飽和溶液35選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；所述的三乙醇胺為工業級三乙醇胺，所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1，所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(20℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻後，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻後靜置，濾出沉澱物後的濾液經過磁化裝置活化後即為產品(一種礦渣複合活化助磨劑)。活化條件是磁場強度為800mT，液體流速為1m/s，磁化時間為20s。
實施例3一種礦渣複合活化助磨劑的製備方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所佔質量百分比為三乙醇胺15，聚羧酸減水劑40，氫氧化鈣飽和溶液45選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；所述的三乙醇胺為工業級三乙醇胺，所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1，所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(20℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻後，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻後靜置，濾出沉澱物後的濾液經過磁化裝置活化後即為產品(一種礦渣複合活化助磨劑)。活化條件是磁場強度為800mT，液體流速為1m/s，磁化時間為20s。
用5kg試驗小磨，將5kg礦渣，1.5g本礦渣複合活化助磨劑摻入礦渣中，粉磨45分鐘。除細度和勃氏比表面積是測試純礦渣樣外，標準稠度用水量、凝結時間、強度測試均是測試礦渣與矽酸鹽水泥的混合物，礦渣與水泥的複合比例為1∶1。
所得礦渣水泥物理力學性能見表1。
表1
從上表可知，本礦渣複合活化助磨既能提高礦渣的粉磨細度，增加礦渣的比表面積，又能使礦渣水泥各齡期的強度得到提高，早期強度能提高2-3MPa，28天強度能提高4-8MPa。同時，加入本礦渣複合活化助磨後，水泥的標準稠度用水量和凝結時間的變化很小，符合國家標準。
使用時，最好直接將本發明給出的礦渣複合活化助磨的添加方式為按優化摻量通過高效霧化裝置噴入磨機內，儘量靠近磨機餵料口。
實施例4一種礦渣複合活化助磨劑的製備方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所佔質量百分比為三乙醇胺10，聚羧酸減水劑40，氫氧化鈣飽和溶液50選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；所述的三乙醇胺為工業級三乙醇胺，所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1，所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(-10℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻後，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻後靜置，濾出沉澱物後的濾液經過磁化裝置活化後即為產品；所述的經過磁化裝置活化的條件是磁場強度為750mT，液體流速為0.5m/s，磁化時間為10s。
上述一種礦渣複合活化助磨劑的應用摻入量為礦渣質量的0.01％，其添加方式為按設定摻量通過高效霧化裝置噴入磨機內。
實施例5一種礦渣複合活化助磨劑的製備方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所佔質量百分比為三乙醇胺40，聚羧酸減水劑10，氫氧化鈣飽和溶液50選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；所述的三乙醇胺為工業級三乙醇胺，所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1，所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(30℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻後，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻後靜置，濾出沉澱物後的濾液經過磁化裝置活化後即為產品；所述的經過磁化裝置活化的條件是磁場強度為800mT，液體流速為1m/s，磁化時間為20s。
上述的一種礦渣複合活化助磨劑的應用摻入量為礦渣質量的0.05％，其添加方式為按設定摻量通過高效霧化裝置噴入磨機內。
實施例6一種礦渣複合活化助磨劑的製備方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所佔質量百分比為三乙醇胺40，聚羧酸減水劑40，氫氧化鈣飽和溶液20選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；所述的三乙醇胺為工業級三乙醇胺，所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1，所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(40℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻後，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻後靜置，濾出沉澱物後的濾液經過磁化裝置活化後即為產品；所述的經過磁化裝置活化的條件是磁場強度為850mT，液體流速為1.5m/s，磁化時間為30s。
上述的一種礦渣複合活化助磨劑的應用摻入量為礦渣質量的0.02％，其添加方式為按設定摻量通過高效霧化裝置噴入磨機內。
權利要求
1.一種礦渣複合活化助磨劑，其特徵在於它主要由三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料混合經過磁化裝置活化處理製得，各原料所佔質量百分比為三乙醇胺10-40，聚羧酸減水劑10-40，氫氧化鈣飽和溶液20-50。
2.根據權利要求1所述的一種礦渣複合活化助磨劑，其特徵在於所述的三乙醇胺為工業級三乙醇胺。
3.根據權利要求1所述的一種礦渣複合活化助磨劑，其特徵在於所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1。
4.根據權利要求1所述的一種礦渣複合活化助磨劑，其特徵在於所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下的氫氧化鈣飽和溶液。
5.如權利要求1所述的一種礦渣複合活化助磨劑的製備方法，其特徵在於它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所佔質量百分比為三乙醇胺10-40，聚羧酸減水劑10-40，氫氧化鈣飽和溶液20-50選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻後，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻後靜置，濾出沉澱物後的濾液經過磁化裝置活化後即為產品。
6.根據權利要求5所述的一種礦渣複合活化助磨劑的製備方法，其特徵在於所述的經過磁化裝置活化的條件是磁場強度為750-850mT，液體流速為0.5-1.5m/s，磁化時間為10-30s。
7.如權利要求1所述的一種礦渣複合活化助磨劑的應用，其特徵在於摻入量為礦渣質量的0.01％-0.05％，其添加方式為按設定摻量通過高效霧化裝置噴入磨機內。
全文摘要
本發明涉及一種水泥生產中使用的礦渣複合活化助磨劑及其製備方法。一種礦渣複合活化助磨劑，其特徵在於它主要由三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料混合經過磁化裝置活化處理製得，各原料所佔質量百分比為三乙醇胺10－40，聚羧酸減水劑10－40，氫氧化鈣飽和溶液20－50。該產品既能助磨又能激發礦渣活性，能提高礦渣細度和活性，助磨效果好；節能和增強，其生產工藝簡單。使用本礦渣複合活化助磨劑後能提高粉磨效率10－20％，提高3天強度2－3MPa，28天強度4－8MPa。
文檔編號C04B24/04GK1958501SQ20061012508
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月21日 優先權日2006年11月21日
發明者馬保國, 萬雪峰, 李相國, 李葉青, 胡貞武 申請人:武漢理工大學