CN100404456C - 一种矿渣复合活化助磨剂及其制备方法 - Google Patents

一种矿渣复合活化助磨剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种水泥生产中使用的矿渣复合活化助磨剂及其制备方法。一种矿渣复合活化助磨剂，其特征在于它主要由三乙醇胺、聚羧酸减水剂和氢氧化钙饱和溶液原料混合经过磁化装置活化处理制得，各原料所占质量百分比为：三乙醇胺10-40，聚羧酸减水剂10-40，氢氧化钙饱和溶液20-50。该产品既能助磨又能激发矿渣活性，能提高矿渣细度和活性，助磨效果好；节能和增强，其生产工艺简单。使用本矿渣复合活化助磨剂后能提高粉磨效率10-20%，提高3天强度2-3MPa，28天强度4-8MPa。

Description

一种矿渣复合活化助磨剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水泥生产中使用的矿渣复合活化助磨剂及其制备方法，属于水泥及胶凝材料生产中的助磨添加剂领域。
背景技术
矿渣是冶炼生铁时的副产品，具有较高的潜在活性，中国每年的矿渣产量有一亿多吨，如果这些矿渣得不到有效利用，必然会对环境造成难以估量的污染，也将造成巨大的能源浪费。目前，矿渣用作水泥的混合材和用以生产矿渣水泥外，特别是磨细矿渣作为矿物掺合料已成为制备高性能混凝土必不可少的组分之一。但是矿渣在使用过程中存在易磨性差，早期强度偏低，制约了矿渣的推广应用。延长粉磨时间虽然可以提高粉磨效率，但增加了电耗，增加了粉磨成本，同时在矿渣的粉磨过程中，由于物料在粉磨过程中受各种力的影响导致颗粒内部的电价键断裂，产生电子密度的差异，在断面两侧形成一系列交错的活性点，它们彼此吸引，使断裂面趋向于复合并使物料发生团聚，从而使粉磨产量和质量大幅度下降。为降低粉磨能耗、阻止矿渣断裂面的愈合和减少团聚现象，使用助磨剂是最简单易行的办法，使用适当的助磨剂可提高粉磨效率20％左右，水泥助磨剂的研究和使用国外早在上世纪30年代就已开始，进行过大量工作，申请了许多专利，国内从50年代就进行了研究和使用.目前国内外所研究和使用的助磨剂多数价值昂贵，来源短缺，且对矿渣助磨效果不显著，对矿渣性能无改善或改善作用不大，因而普遍推广应用受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种助磨效果好、节能、能提高矿渣活性的矿渣复合活化助磨剂及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种矿渣复合活化助磨剂，其特征在于它主要由三乙醇胺、聚羧酸减水剂和氢氧化钙饱和溶液原料混合经过磁化装置活化处理制得，各原料所占质量百分比为：三乙醇胺10-40，聚羧酸减水剂10-40，氢氧化钙饱和溶液20-50；
上述的经过磁化装置活化的条件是：磁场强度为750-850mT，液体流速为0.5-1.5m/s，磁化时间为10-30s。
上述的三乙醇胺为工业级三乙醇胺。
上述的聚羧酸减水剂为商品聚羧酸减水剂PC-1。
上述的氢氧化钙饱和溶液为自然温度下(-10℃-40℃)的氢氧化钙饱和溶液。
上述的一种矿渣复合活化助磨剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
1)原料的选取：按各原料所占质量百分比为：三乙醇胺10-40，聚羧酸减水剂10-40，氢氧化钙饱和溶液20-50选取三乙醇胺、聚羧酸减水剂和氢氧化钙饱和溶液原料，备用；
2)先将三乙醇胺加入到氢氧化钙饱和溶液中，搅拌均匀后，加入聚羧酸减水剂，搅拌混合均匀后静置，滤出沉淀物后的滤液经过磁化装置活化后即为产品。
一种矿渣复合活化助磨剂的应用：掺入量为矿渣质量的0.01％-0.05％，其添加方式为按设定掺量通过雾化装置喷入磨机内。
本发明的有益效果是：
1、本发明的一种矿渣复合活化助磨剂采用三乙醇胺、聚羧酸减水剂并与氢氧化钙饱和溶液复合，然后经过磁化装置活化而成；该复合活化助磨剂吸附在颗粒表面屏蔽颗粒的表面剩余电荷，防止粉体的聚结，阻止断面重合，减少了团聚现象，从而有利于提高矿渣粉的细度；同时，该复合活化助磨剂能激发矿渣水泥的活性，提高矿渣水泥的水化速度，促进硬化水泥浆体更进一步致密化。因此，该产品既能助磨又能激发矿渣活性，能提高矿渣细度和活性，助磨效果好；使用本发明的一种矿渣复合活化助磨剂后可以改善矿渣粉磨车间工作环境，具有能够降低电耗、提高产量、减少粉尘飞扬并有效提高矿渣活性的特点；能提高粉磨效率10-20％，提高三天强度2-3MPa，28天强度4-8MPa。
2、本产品原料来源充足，生产工艺简单，可获得良好的经济效益和社会效益，从而易于在水泥工业推广使用，具有良好的推广应用前景。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
一种矿渣复合活化助磨剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)原料的选取：按各原料所占质量百分比为：三乙醇胺40，聚羧酸减水剂20，氢氧化钙饱和溶液40选取三乙醇胺、聚羧酸减水剂和氢氧化钙饱和溶液原料，备用；所述的三乙醇胺为工业级三乙醇胺，所述的聚羧酸减水剂为商品聚羧酸减水剂PC-1，所述的氢氧化钙饱和溶液为自然温度下(20℃)的氢氧化钙饱和溶液。
2)先将三乙醇胺加入到氢氧化钙饱和溶液中，搅拌均匀后，加入聚羧酸减水剂，搅拌混合均匀后静置，滤出沉淀物后的滤液经过磁化装置活化后即为产品(一种矿渣复合活化助磨剂)。活化条件是磁场强度为800mT，液体流速为1m/s，磁化时间为20s。
实施例2：
一种矿渣复合活化助磨剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)原料的选取：按各原料所占质量百分比为：三乙醇胺30，聚羧酸减水剂35，氢氧化钙饱和溶液35选取三乙醇胺、聚羧酸减水剂和氢氧化钙饱和溶液原料，备用；所述的三乙醇胺为工业级三乙醇胺，所述的聚羧酸减水剂为商品聚羧酸减水剂PC-1，所述的氢氧化钙饱和溶液为自然温度下(20℃)的氢氧化钙饱和溶液。
2)先将三乙醇胺加入到氢氧化钙饱和溶液中，搅拌均匀后，加入聚羧酸减水剂，搅拌混合均匀后静置，滤出沉淀物后的滤液经过磁化装置活化后即为产品(一种矿渣复合活化助磨剂)。活化条件是磁场强度为800mT，液体流速为1m/s，磁化时间为20s。
实施例3：
一种矿渣复合活化助磨剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)原料的选取：按各原料所占质量百分比为：三乙醇胺15，聚羧酸减水剂40，氢氧化钙饱和溶液45选取三乙醇胺、聚羧酸减水剂和氢氧化钙饱和溶液原料，备用；所述的三乙醇胺为工业级三乙醇胺，所述的聚羧酸减水剂为商品聚羧酸减水剂PC-1，所述的氢氧化钙饱和溶液为自然温度下(20℃)的氢氧化钙饱和溶液。
2)先将三乙醇胺加入到氢氧化钙饱和溶液中，搅拌均匀后，加入聚羧酸减水剂，搅拌混合均匀后静置，滤出沉淀物后的滤液经过磁化装置活化后即为产品(一种矿渣复合活化助磨剂)。活化条件是磁场强度为800mT，液体流速为1m/s，磁化时间为20s。
用5kg试验小磨，将5kg矿渣，1.5g本矿渣复合活化助磨剂掺入矿渣中，粉磨45分钟。除细度和勃氏比表面积是测试纯矿渣样外，标准稠度用水量、凝结时间、强度测试均是测试矿渣与硅酸盐水泥的混合物，矿渣与水泥的复合比例为1∶1。
所得矿渣水泥物理力学性能见表1。
表1
Figure C20061012508400051
从上表可知，本矿渣复合活化助磨既能提高矿渣的粉磨细度，增加矿渣的比表面积，又能使矿渣水泥各龄期的强度得到提高，早期强度能提高2-3MPa，28天强度能提高4-8MPa。同时，加入本矿渣复合活化助磨后，水泥的标准稠度用水量和凝结时间的变化很小，符合国家标准。
使用时，最好直接将本发明给出的矿渣复合活化助磨的添加方式为按优化掺量通过高效雾化装置喷入磨机内，尽量靠近磨机喂料口。
实施例4：
一种矿渣复合活化助磨剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)原料的选取：按各原料所占质量百分比为：三乙醇胺10，聚羧酸减水剂40，氢氧化钙饱和溶液50选取三乙醇胺、聚羧酸减水剂和氢氧化钙饱和溶液原料，备用；所述的三乙醇胺为工业级三乙醇胺，所述的聚羧酸减水剂为商品聚羧酸减水剂PC-1，所述的氢氧化钙饱和溶液为自然温度下(-10℃)的氢氧化钙饱和溶液。
2)先将三乙醇胺加入到氢氧化钙饱和溶液中，搅拌均匀后，加入聚羧酸减水剂，搅拌混合均匀后静置，滤出沉淀物后的滤液经过磁化装置活化后即为产品；所述的经过磁化装置活化的条件是：磁场强度为750mT，液体流速为0.5m/s，磁化时间为10s。
上述一种矿渣复合活化助磨剂的应用：掺入量为矿渣质量的0.01％，其添加方式为按设定掺量通过高效雾化装置喷入磨机内。
实施例5：
一种矿渣复合活化助磨剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)原料的选取：按各原料所占质量百分比为：三乙醇胺40，聚羧酸减水剂10，氢氧化钙饱和溶液50选取三乙醇胺、聚羧酸减水剂和氢氧化钙饱和溶液原料，备用；所述的三乙醇胺为工业级三乙醇胺，所述的聚羧酸减水剂为商品聚羧酸减水剂PC-1，所述的氢氧化钙饱和溶液为自然温度下(30℃)的氢氧化钙饱和溶液。
2)先将三乙醇胺加入到氢氧化钙饱和溶液中，搅拌均匀后，加入聚羧酸减水剂，搅拌混合均匀后静置，滤出沉淀物后的滤液经过磁化装置活化后即为产品；所述的经过磁化装置活化的条件是：磁场强度为800mT，液体流速为1m/s，磁化时间为20s。
上述的一种矿渣复合活化助磨剂的应用：掺入量为矿渣质量的0.05％，其添加方式为按设定掺量通过高效雾化装置喷入磨机内。
实施例6：
一种矿渣复合活化助磨剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)原料的选取：按各原料所占质量百分比为：三乙醇胺40，聚羧酸减水剂40，氢氧化钙饱和溶液20选取三乙醇胺、聚羧酸减水剂和氢氧化钙饱和溶液原料，备用；所述的三乙醇胺为工业级三乙醇胺，所述的聚羧酸减水剂为商品聚羧酸减水剂PC-1，所述的氢氧化钙饱和溶液为自然温度下(40℃)的氢氧化钙饱和溶液。
2)先将三乙醇胺加入到氢氧化钙饱和溶液中，搅拌均匀后，加入聚羧酸减水剂，搅拌混合均匀后静置，滤出沉淀物后的滤液经过磁化装置活化后即为产品；所述的经过磁化装置活化的条件是：磁场强度为850mT，液体流速为1.5m/s，磁化时间为30s。
上述的一种矿渣复合活化助磨剂的应用：掺入量为矿渣质量的0.02％，其添加方式为按设定掺量通过高效雾化装置喷入磨机内。

Claims (6)

1.一种矿渣复合活化助磨剂，其特征在于它主要由三乙醇胺、聚羧酸减水剂和氢氧化钙饱和溶液原料混合经过磁化装置活化处理制得，各原料所占质量百分比为：三乙醇胺10-40，聚羧酸减水剂10-40，氢氧化钙饱和溶液20-50；
所述的经过磁化装置活化的条件是：磁场强度为750-850mT，液体流速为0.5-1.5m/s，磁化时间为10-30s。
2.根据权利要求1所述的一种矿渣复合活化助磨剂，其特征在于：所述的三乙醇胺为工业级三乙醇胺。
3.根据权利要求1所述的一种矿渣复合活化助磨剂，其特征在于：所述的聚羧酸减水剂为商品聚羧酸减水剂PC-1。
4.根据权利要求1所述的一种矿渣复合活化助磨剂，其特征在于：所述的氢氧化钙饱和溶液为自然温度下的氢氧化钙饱和溶液。
5.如权利要求1所述的一种矿渣复合活化助磨剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
1)原料的选取：按各原料所占质量百分比为：三乙醇胺10-40，聚羧酸减水剂10-40，氢氧化钙饱和溶液20-50选取三乙醇胺、聚羧酸减水剂和氢氧化钙饱和溶液原料，备用；
2)先将三乙醇胺加入到氢氧化钙饱和溶液中，搅拌均匀后，加入聚羧酸减水剂，搅拌混合均匀后静置，滤出沉淀物后的滤液经过磁化装置活化后即为产品。
6.如权利要求1所述的一种矿渣复合活化助磨剂的应用，其特征在于：掺入量为矿渣质量的0.01％-0.05％，其添加方式为按设定掺量通过雾化装置喷入磨机内。
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