CN102351461A

CN102351461A - 一种矿渣复合助磨剂、制备方法及其应用

Info

Publication number: CN102351461A
Application number: CN2011102004893A
Authority: CN
Inventors: 张�雄; 鲁辉; 张永娟
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2011-07-18
Filing date: 2011-07-18
Publication date: 2012-02-15

Abstract

本发明属于助磨剂技术领域，公开了一种矿渣复合助磨剂、制备方法及其应用。本发明公开的矿渣复合助磨剂包括以下组分和质量百分比：有机硅氧烷5～25％，多元醇10～30％，有机酸盐5～25％和水40～80％。该矿渣复合助磨剂的制备方法包括以下步骤：将质量百分比为5～25％的有机硅氧烷、质量百分比为10～30％的多元醇、质量百分比为5～25％的有机酸盐和质量百分比为40～80％的水，在容器中混合均匀得到矿渣复合助磨剂。本发明还公开了一种将上述矿渣复合助磨剂掺混于矿渣中的用途，该矿渣复合助磨剂的掺量为矿渣质量的0.02～0.1％。本发明的产品生产工艺简单，助磨和增强效果良好。粉磨相同时间，掺加该助磨剂磨制的矿渣粉与未掺的相比，比表面积增加10～20m²/kg；胶砂试块的3天抗压强度提高10％～25％，28天抗压强度提高20％～30％。

Description

一种矿渣复合助磨剂、制备方法及其应用

技术领域

本发明属于助磨剂技术领域，涉及一种矿渣复合助磨剂、制备方法及其应用。

背景技术

矿渣是高炉冶炼生铁时的副产品，具有较高的潜在活性，作为水泥混合材和混凝土掺合料代替熟料和水泥不仅具有经济和环境效益，即节约资源和能源、减少CO₂排放，还具有技术效益，即改善混凝土的和易性、强度及耐久性。据估计，2008年我国矿渣产量约2亿吨，其中约99.3％用于水泥混凝土产业中。随着矿渣粉在高性能混凝土中的大量应用，矿渣已作为一种独立的组分单独粉磨。与熟料相比，矿渣的易磨性较差，市场上一直没有适合矿渣粉磨的高效助磨剂产品。而且，矿渣代替部分熟料或水泥用于混凝土中会导致混凝土早期强度较低，制约了大掺量矿渣混凝土的应用。

国内2007年5月公开的一种矿渣复合活化助磨剂及其制备方法(公开号CN 1958501A)，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。国内2010年7月公开的一种矿渣粉磨助磨剂(公开号CN 101781690A)，其特征在于包括三乙醇胺、木钙、水玻璃和水。由于世界石油资源日益短缺，三乙醇胺的价格不断攀升，寻求一种成本相对较低的高效矿渣助磨剂产品是国内助磨剂行业亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种助磨效果好，且能够提高矿渣早期强度的矿渣复合助磨剂。

本发明的另一个目的是提供一种上述矿渣复合助磨剂的制备方法，该方法简单。

本发明的第三个目的是提供一种将上述矿渣复合助磨剂掺混于矿渣中的用途。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种矿渣复合助磨剂，该矿渣复合助磨剂包括以下组分和质量百分比：有机硅氧烷5～25％，多元醇10～30％，有机酸盐5～25％和水40～80％。

所述的有机硅氧烷为羟基硅油。

所述的多元醇选自乙二醇、丙三醇或聚乙二醇。

所述的有机酸盐选自木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、甲酸钠、甲酸钙或柠檬酸钠。

本发明提供了一种上述矿渣复合助磨剂的制备方法，该方法包括以下步骤：将质量百分比为5～25％的有机硅氧烷、质量百分比为10～30％的多元醇、质量百分比为5～25％的有机酸盐和质量百分比为40～80％的水，在容器中混合均匀得到矿渣复合助磨剂。

本发明还提供了一种将上述矿渣复合助磨剂掺混于矿渣中的用途，该矿渣复合助磨剂的掺量为矿渣质量的0.02～0.1％。

所述的矿渣复合助磨剂加入矿渣中的方式是通过喷雾装置喷入磨机内。

本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

1、本发明的矿渣复合助磨剂助磨效果良好，粉磨相同时间，掺加该助磨剂磨制的矿渣粉与未掺的相比，比表面积增加10～20m²/kg，能够显著降低电耗，节约粉磨成本。

2、本发明的矿渣复合助磨剂增强效果良好，胶砂配合比相同时，掺加该助磨剂磨制的矿渣粉与未掺的相比，3天抗压强度提高10％～25％，28天抗压强度提高20％～30％。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

将羟基硅油(质量百分比为10％)、乙二醇(质量百分比为18％)、木质素磺酸钙(质量百分比为12％)和水(质量百分比为60％)，在容器中混合均匀得到矿渣复合助磨剂。采用SM-500试验磨，将矿渣复合助磨剂，掺量为矿渣质量的0.04％，通过喷雾装置喷入试验磨机内，掺混于4kg矿渣中，粉磨65分钟。采用勃氏透气比表面积仪测试矿渣粉的比表面积、80μm方孔筛测试矿渣粉的80μm筛余。将矿渣粉与普通硅酸盐水泥以1∶1复合进行胶砂强度试验，测试胶砂的3d、7d和28d强度。试验结果见表1。

实施例2

将羟基硅油(质量百分比为5％)、丙三醇(质量百分比为10％)、木质素磺酸钠(质量百分比为5％)和水(质量百分比为80％)，在容器中混合均匀得到矿渣复合助磨剂。采用SM-500试验磨，将矿渣复合助磨剂，掺量为矿渣质量的0.1％，通过喷雾装置喷入试验磨机内，掺混于4kg矿渣中，粉磨65分钟。采用勃氏透气比表面积仪测试矿渣粉的比表面积、80μm方孔筛测试矿渣粉的80μm筛余。将矿渣粉与普通硅酸盐水泥以1∶1复合进行胶砂强度试验，测试胶砂的3d、7d和28d强度。试验结果见表1。

实施例3

将羟基硅油(质量百分比为25％)、聚乙二醇(质量百分比为20％)、甲酸钠(质量百分比为15％)和水(质量百分比为40％)，在容器中混合均匀得到矿渣复合助磨剂。采用SM-500试验磨，将矿渣复合助磨剂，掺量为矿渣质量的0.05％，通过喷雾装置喷入试验磨机内，掺混于4kg矿渣中，粉磨65分钟。采用勃氏透气比表面积仪测试矿渣粉的比表面积、80μm方孔筛测试矿渣粉的80μm筛余。将矿渣粉与普通硅酸盐水泥以1∶1复合进行胶砂强度试验，测试胶砂的3d、7d和28d强度。试验结果见表1。

实施例4

将羟基硅油(质量百分比为12％)、丙三醇(质量百分比为30％)、柠檬酸钠(质量百分比为8％)和水(质量百分比为50％)，在容器中混合均匀得到矿渣复合助磨剂。采用SM-500试验磨，将矿渣复合助磨剂，掺量为矿渣质量的0.02％，通过喷雾装置喷入试验磨机内，掺混于4kg矿渣中，粉磨65分钟。采用勃氏透气比表面积仪测试矿渣粉的比表面积、80μm方孔筛测试矿渣粉的80μm筛余。将矿渣粉与普通硅酸盐水泥以1∶1复合进行胶砂强度试验，测试胶砂的3d、7d和28d强度。试验结果见表1。

实施例5

将羟基硅油(质量百分比为15％)、乙二醇(质量百分比为15％)、甲酸钙(质量百分比为25％)和水(质量百分比为45％)，在容器中混合均匀得到矿渣复合助磨剂。采用SM-500试验磨，将矿渣复合助磨剂，掺量为矿渣质量的0.06％，通过喷雾装置喷入试验磨机内，掺混于4kg矿渣中，粉磨65分钟。采用勃氏透气比表面积仪测试矿渣粉的比表面积、80μm方孔筛测试矿渣粉的80μm筛余。将矿渣粉与普通硅酸盐水泥以1∶1复合进行胶砂强度试验，测试胶砂的3d、7d和28d强度。试验结果见表1。

表1

从表1可知，矿渣复合助磨剂既能提高矿渣的细度和比表面积，又能提高矿渣水泥各龄期的强度，3d抗压强度提高10％～25％，28d抗压强度提高20％～30％。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种矿渣复合助磨剂，其特征在于：该矿渣复合助磨剂包括以下组分和质量百分比：有机硅氧烷5～25％，多元醇10～30％，有机酸盐5～25％和水40～80％。

2.根据权利要求1所述的矿渣复合助磨剂，其特征在于：所述的有机硅氧烷为羟基硅油。

3.根据权利要求1所述的矿渣复合助磨剂，其特征在于：所述的多元醇选自乙二醇、丙三醇或聚乙二醇。

4.根据权利要求1所述的矿渣复合助磨剂，其特征在于：所述的有机酸盐选自木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、甲酸钠、甲酸钙或柠檬酸钠。

5.权利要求1至4任一所述的矿渣复合助磨剂的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：将质量百分比为5～25％的有机硅氧烷、质量百分比为10～30％的多元醇、质量百分比为5～25％的有机酸盐和质量百分比为40～80％的水，在容器中混合均匀得到矿渣复合助磨剂。

6.将权利要求1至4任一所述的矿渣复合助磨剂掺混于矿渣中的用途，其特征在于：所述的矿渣复合助磨剂的掺量为矿渣质量的0.02～0.1％。

7.根据权利要求6所述的矿渣复合助磨剂掺混于矿渣中的用途，其特征在于：所述的矿渣复合助磨剂加入矿渣中的方式是通过喷雾装置喷入磨机内。