CN103193408A - 一种水泥助磨剂、其母液、制备方法及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水泥助磨剂母液，所述母液为N-甲基二乙醇胺改性物，包括N-甲基二乙醇胺乙酸酯、N-甲基二乙醇胺硼酸酯、N-甲基二乙醇胺氨基磺酸酯中的一种或多种。本发明还公开了包含上述水泥助磨剂母液的水泥助磨剂，以及该助磨剂与其母液的制备和使用方法。本发明提供的水泥助磨剂在助磨、提产和增强等方面均有显著效果，有效掺量低，稳定性能好，综合性能优，且制备成本低廉，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及水泥添加剂领域，特别是涉及一种水泥助磨剂、其母液、制备方法及使用方法。
背景技术
众所周知，水泥工业中大部分能耗被消耗在水泥粉磨过程中，而水泥粉磨的能量利用率极低，95%的能量作为热能而散失掉。目前，在水泥粉磨过程中使用助磨剂成为改善这种能量利用率的一种有效措施。在水泥粉磨过程中，助磨剂分子中的功能基团能吸附于新生水泥颗粒表面和裂缝中，中和表面电荷，降低颗粒表面自由能，减少或消除颗粒间的粘附和团聚，从而提高粉磨效率，改善水泥颗粒级配，达到节能降耗、提高水泥性能的目的。
目前，醇胺类化合物尤其三乙醇胺以其在水泥粉磨中较好的吸附分散特性和促进水泥早期水化作用而成为国内水泥助磨剂的最常用原料，虽然此类助磨剂有较好的助磨效果，对水泥早期强度也有一定的提高。然而，研究和应用中发现醇胺类助磨剂还存在使水泥后期强度偏低、价格昂贵、性能稳定性差、对掺量的变动敏感等问题。
实验发现对N-甲基二乙醇胺进行适当地改性设计，优化其分子结构和功能基团，并配以少量辅助组分可显著提高助磨剂的综合性能，并降低助磨剂成本。且这种改性醇胺助磨剂一般有效掺量低，助磨增强作用明显，有一个合适的掺量范围，其掺量波动对水泥性能影响不大，可以更好保证生产的安全进行，且成本低、性能好。经查阅文献发现，采用乙酸酐、硼酸和氨基磺酸等有机酸改性N-甲基二乙醇胺后得到的改性物作为水泥助磨剂的研究论文和专利还未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种水泥助磨剂母液。
本发明的另一个目的是提供包含上述水泥助磨剂母液的水泥助磨剂，其增强助磨效果明显，有效掺量低，稳定性能好且成本低。
本发明的第三个目的是提供上述水泥助磨剂母液的制备方法。
本发明的第四个目的是提供上述水泥助磨剂的制备方法。
本发明的第五个目的是提供上述水泥助磨剂的使用方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种水泥助磨剂母液，所述母液为N-甲基二乙醇胺改性物，包括N-甲基二乙醇胺乙酸酯、N-甲基二乙醇胺硼酸酯、N-甲基二乙醇胺氨基磺酸酯中的一种或多种。
进一步地，所述N-甲基二乙醇胺乙酸酯包括N-甲基二乙醇胺乙酸单酯和N-甲基二乙醇胺乙酸双酯，它们的分子结构式分别为：
所述N-甲基二乙醇胺硼酸酯包括N-甲基二乙醇胺硼酸单酯、N-甲基二乙醇胺硼酸双酯和N-甲基二乙醇胺硼酸环状酯，它们的分子结构式分别为：
所述N-甲基二乙醇胺氨基磺酸酯包括N-甲基二乙醇胺氨基磺酸单酯和N-甲基二乙醇胺氨基磺酸双酯，它们的分子结构式分别为：
一种包含上述水泥助磨剂母液的水泥助磨剂，其质量百分比为10.0-30.0%；还包括如下质量百分含量的辅助组分：0-20.0%的二乙醇单异丙醇胺、0-15.0%的硫代硫酸钠、0-5.0%的硫酸锌、0-15.0%的甲酸钙、0.3-1.0%的有机硅消泡剂和30.0-60.0%的水。
进一步地，所述助磨剂含固量为30-70%。
上述水泥助磨剂母液的制备方法，包括以下步骤：改性合成工艺：在催化剂与脱水剂的作用下，N-甲基二乙醇胺与有机酸或有机酸酐反应制得N-甲基二乙醇胺改性物；所述有机酸或有机酸酐包括乙酸酐、硼酸或氨基磺酸中的一种或多种。
进一步地，所述改性合成工艺具体为：在反应容器中依次加入N-甲基二乙醇胺与催化剂，不断搅拌，然后加入有机酸或有机酸酐和脱水剂，搅拌并加热至120-140℃，待温度稳定后，开始计时，反应6-10小时，直到反应体系中不再有水生成，减压蒸馏并回收脱水剂和未反应的原料，冷却至40℃以下，制得N-甲基二乙醇胺改性物。
上述水泥助磨剂母液的制备方法，所述改性合成工艺使用的原料摩尔比为：N-甲基二乙醇胺:有机酸或有机酸酐=1.0:1.0-2.0；催化剂为反应物总质量的1.0-1.5%，脱水剂为反应总质量的15.0-100.0%。
进一步地，所述催化剂为浓硫酸或对甲苯磺酸，所述脱水剂为甲苯或乙酸丁酯。
上述水泥助磨剂的制备方法，在上述改性合成工艺后还设置有复配工艺，所述复配工艺包括如下步骤：首先将硫代硫酸钠、硫酸锌和甲酸钙完全溶解于水中形成溶液，然后依次加入制得的N-甲基二乙醇胺改性物、二乙醇单异丙醇胺和有机硅消泡剂，搅拌均匀后得到水泥助磨剂。
上述水泥助磨剂的使用方法，所述助磨剂用于水泥生产中的掺量为0.02-0.12%。
由于采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点：
（1）通过对N-甲基二乙醇胺的改性，在其分子结构增加了酯基、胺基等功能基团，优化了分子结构，从而充分发挥助磨剂官能团的协同效应。与传统醇胺助磨剂相比，具有更好的助磨和增强效果，能显著提高水泥性能和优化水泥颗粒级配等。
（2）将N-甲基二乙醇胺改性物作为助磨剂的核心组分，其成本较醇胺化合物降低20%左右，不仅有效降低或替代了醇胺类化合物的使用量，尤其减少对三乙醇胺等的依赖，而且显著降低了助磨剂的成本。
（3）本发明制得的水泥助磨剂产品为无毒液体，有效掺量低，其使用性能稳定、对掺量的变动敏感性小，不会对水泥品质产生危害影响，综合性能优异。
具体实施方式
本发明的一种水泥助磨剂母液，采用N-甲基二乙醇胺改性物，包括N-甲基二乙醇胺乙酸酯、N-甲基二乙醇胺硼酸酯、N-甲基二乙醇胺氨基磺酸酯中的一种或多种。
所述N-甲基二乙醇胺乙酸酯包括N-甲基二乙醇胺乙酸单酯和N-甲基二乙醇胺乙酸双酯，它们的分子结构式分别为：
N-甲基二乙醇胺硼酸酯包括N-甲基二乙醇胺硼酸单酯、N-甲基二乙醇胺硼酸双酯和N-甲基二乙醇胺环状酯，它们的分子结构式分别为：
N-甲基二乙醇胺氨基磺酸酯包括N-甲基二乙醇胺氨基磺酸单酯和N-甲基二乙醇胺氨基磺酸双酯，它们的分子结构式分别为：
一种包含上述水泥助磨剂母液的水泥助磨剂，其质量百分比为10.0-30.0%；还包括如下质量百分含量的辅助组分：0-20.0%的二乙醇单异丙醇胺、0-15.0%的硫代硫酸钠、0-5.0%的硫酸锌、0-15.0%的甲酸钙、0.3-1.0%的有机硅消泡剂和30.0-60.0%的水。所述助磨剂含固量为30-70%。
上述水泥助磨剂母液的制备方法，包括以下步骤：改性合成工艺：在催化剂与脱水剂的作用下，N-甲基二乙醇胺与有机酸或有机酸酐反应制得N-甲基二乙醇胺改性物；所述有机酸或有机酸酐包括乙酸酐、硼酸或氨基磺酸中的一种或多种。
其中，N-甲基二乙醇胺分子式为C5H13O2N，分子结构为：
乙酸酐的分子式为C4H6O3，分子结构为：
硼酸的分子式为BH3O3，分子结构为：
氨基磺酸的分子式为H3NSO3，分子结构为：
N-甲基二乙醇胺与乙酸酐的化学反应式为：
N-甲基二乙醇胺与硼酸的化学反应式为：
N-甲基二乙醇胺与氨基磺酸的化学反应式为：
改性合成工艺具体为：在反应容器中依次加入N-甲基二乙醇胺与催化剂，不断搅拌，然后加入有机酸或有机酸酐和脱水剂，搅拌并加热至120-140℃，待温度稳定后，开始计时，反应6-10小时，直到反应体系中不再有水生成，减压蒸馏并回收脱水剂和未反应的原料，冷却至40℃以下，制得N-甲基二乙醇胺改性物。所使用的原料摩尔比为：N-甲基二乙醇胺:有机酸或有机酸酐=1.0:1.0-2.0；催化剂为反应物总质量的1.0-1.5%，脱水剂为反应总质量的15.0-100.0%。其中，催化剂为浓硫酸或对甲苯磺酸，脱水剂为甲苯或乙酸丁酯。
上述水泥助磨剂的制备方法，在上述改性合成工艺后还设置有复配工艺，所述复配工艺包括如下步骤：首先将硫代硫酸钠、硫酸锌和甲酸钙完全溶解于水中形成溶液，然后依次加入制得的N-甲基二乙醇胺改性物、二乙醇单异丙醇胺和有机硅消泡剂，搅拌均匀后得到水泥助磨剂。
上述水泥助磨剂用于水泥生产中的掺量为0.02-0.12%。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明（以下各原料的配比为质量百分数）。
实施例1：首先，在配有恒定加热装置、温度控制、搅拌器和冷凝器的反应容器中依次加入N-甲基二乙醇胺35.0%、乙酸酐15.0%、催化剂浓硫酸1.0%和脱水剂甲苯49.0%，不断搅拌并加热至120℃，开始计时，反应8小时左右，直到反应体系中不再有水生成，减压蒸馏并回收脱水剂和未反应的原料，然后冷却40℃以下制得改性物N-甲基二乙醇胺乙酸酯。其次，先将10.0%甲酸钙、5.0%硫代硫酸钠和5.0%硫酸锌溶解于64.5%的水中形成溶液，然后向其溶液中分别加入10.0%N-甲基二乙醇胺乙酸酯、5.0%二乙醇单异丙醇胺、0.5%有机硅消泡剂，搅拌均匀后，即制得掺加量为0.08-0.12%的改性醇胺液体水泥助磨剂产品。
实施例2：首先，在配有恒定加热装置、温度控制、搅拌器和冷凝器的反应容器中依次加入N-甲基二乙醇胺27.0%、乙酸酐23.0%、催化剂浓硫酸1.0%和脱水剂甲苯49.0%，不断搅拌并加热至120℃，开始计时，反应8小时左右，直到反应体系中不再有水生成，减压蒸馏并回收脱水剂和未反应的原料，然后冷却40℃以下制得改性物N-甲基二乙醇胺乙酸酯。其次，先将5.0%甲酸钙和5.0%硫酸锌溶解于49.0%的水中形成溶液，然后向其溶液中分别加入25.0%N-甲基二乙醇胺乙酸酯、15.0%二乙醇单异丙醇胺、1.0%有机硅消泡剂，搅拌均匀后，即制得掺加量为0.02-0.04%的改性醇胺液体水泥助磨剂产品。
实施例3：首先，在配有恒定加热装置、温度控制、搅拌器和冷凝器的反应容器中依次加入N-甲基二乙醇胺32.0%、硼酸9.0%、乙酸酐7.0%、催化剂浓硫酸1.0%和脱水剂甲苯49.0%，不断搅拌并加热至120℃，反应数小时，直到反应体系中不再有水生成，减压蒸馏并回收脱水剂和未反应的原料，然后冷却40℃以下、制得改性物N-甲基二乙醇胺硼酸酯。其次，先将5.0%甲酸钙、5.0%硫代硫酸钠和5.0%硫酸锌溶解于54.0%的水中形成溶液，然后向其溶液中分别加入20.0%N-甲基二乙醇胺硼酸酯、10.0%二乙醇单异丙醇胺、1.0%有机硅消泡剂，搅拌均匀后，即制得掺加量为0.04-0.08%的改性醇胺液体水泥助磨剂产品。
实施例4：首先，在配有恒定加热装置、温度控制、搅拌器和冷凝器的反应容器中依次加入N-甲基二乙醇胺27.5%、氨基磺酸22.5%、催化剂浓硫酸1.0%和脱水剂甲苯49.0%，不断搅拌并加热至130℃，反应数小时，直到反应体系中不再有水生成，减压蒸馏并回收脱水剂和未反应的原料，然后冷却40℃以下制得改性物N-甲基二乙醇胺磺酸酯。其次，先将5.0%硫代硫酸钠和5.0%硫酸锌溶解于45.0%的水中形成溶液，然后向其溶液中分别加入30.0%改性醇胺化合物、14.2%二乙醇单异丙醇胺、0.8%有机硅消泡剂，搅拌均匀后，即制得掺加量为0.03-0.05%的改性醇胺液体水泥助磨剂产品。
实施例5：首先，在配有恒定加热装置、温度控制、搅拌器和冷凝器的反应容器中依次加入N-甲基二乙醇胺31.5%、乙酸酐4.7%、硼酸5.3%、氨基磺酸8.5%、催化剂浓硫酸1.0%和脱水剂甲苯49.0%，不断搅拌并加热至130℃，反应数小时，直到反应体系中不再有水生成，减压蒸馏并回收脱水剂和未反应的原料，然后冷却40℃以下制得混合N-甲基二乙醇胺改性物。其次，先将10.0%甲酸钙、5.0%硫代硫酸钠和5.0%硫酸锌溶解于62.0%的水中形成溶液，然后向其溶液中分别加入12.0%N-甲基二乙醇胺改性物、5.0%二乙醇单异丙醇胺、1.0%有机硅消泡剂，搅拌均匀后即制得掺加量为0.08-0.12%的改性醇胺液体水泥助磨剂产品。
本发明制备所得水泥助磨剂产品在水泥粉磨中的试验结果如下所述：
1、粉磨试验：
小磨试验用水泥配比见表1，粉磨前先用破碎机将熟料和石膏破碎成粒径＜4mm的颗粒，然后按照一定掺加量将本发明实施例中制备的助磨剂加入到物料上，在Ф500mm×500mm实验室小磨中进行粉磨，每次粉磨3kg，粉磨时间25min，出磨时间为5min。
表1水泥物料配比
| 熟料 | 粉煤灰 | 矿渣 | 天然石膏 |
| 70% | 20% | 5% | 5% |
2、粉磨后的水泥进行助磨性能评价
（1）水泥的筛余量和比表面积
表2水泥筛余量和比表面积测试结果
由表2可以看出，掺加本发明实施例助磨剂后粉磨的水泥的筛余量显著降低，80μm筛余降低率分别为53.8%、46.2%、38.5%、50.0%和46.2%，比表面积明显提高，增加值分别为32m2/kg、29m2/kg、15m2/kg、23m2/kg和27m2/kg，表明本发明水泥助磨剂能有效降低水泥筛余量和提高水泥比表面积。
（2）水泥颗粒的粒径分布
采用激光粒度对粉磨后的水泥颗粒进行粒度分布测试，结果见表3。
表3粉磨后水泥颗粒的粒径分布
颗粒粒径分布是影响水泥性能的重要参数，不同的粒径分布直接影响水泥的化学和力学性能。通常认为3-32μm是水泥的最佳颗粒级配，对水泥强度起主要作用。从表3中可以看出，掺加本发明实施例助磨剂的水泥的粒径分布发生了明显变化。尤其本发明助磨剂使水泥3-32μm颗粒含量得到显著提高，同时减小了小于3μm的微细颗粒和大于65μm的粗颗粒的含量，使颗粒粒径分布变窄，优化了水泥颗粒级配，有助于提高水泥性能。
3、粉磨后的水泥进行增强效果评价
表4水泥筛余量和比表面积测试结果
从表4中可见，采用本发明实施例水泥助磨剂的水泥，3天和28天水泥强度均比未使用助磨剂的水泥大幅度提高，3天抗压强度分别增加4.1MPa、3.1MPa、3.5MPa、2.5MPa和2.7MPa，28天强度分别增加4.6MPa、5.4MPa、4.4MPa、4.9MPa和4.4MPa，本发明助磨剂表现出显著的增强效果。
综合上述助磨剂在水泥粉磨中的试验结果，表明本发明产品在助磨、提产和增强等方面均有显著效果，而且产品综合性能优异，且性能稳定性好，克服了助磨剂对三乙醇胺的依赖，应用前景广阔。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种水泥助磨剂母液，其特征在于，所述母液为N-甲基二乙醇胺改性物，包括N-甲基二乙醇胺乙酸酯、N-甲基二乙醇胺硼酸酯、N-甲基二乙醇胺氨基磺酸酯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的水泥助磨剂母液，其特征在于，所述N-甲基二乙醇胺乙酸酯包括N-甲基二乙醇胺乙酸单酯和N-甲基二乙醇胺乙酸双酯，它们的分子结构式分别为：
所述N-甲基二乙醇胺硼酸酯包括N-甲基二乙醇胺硼酸单酯、N-甲基二乙醇胺硼酸双酯和N-甲基二乙醇胺硼酸环状酯，它们的分子结构式分别为：
所述N-甲基二乙醇胺氨基磺酸酯包括N-甲基二乙醇胺氨基磺酸单酯和N-甲基二乙醇胺氨基磺酸双酯，它们的分子结构式分别为：
3.一种水泥助磨剂，其特征在于，包括权利要求1或2所述的水泥助磨剂母液，其质量百分比为10.0-30.0%；还包括如下质量百分含量的辅助组分：0-20.0%的二乙醇单异丙醇胺、0-15.0%的硫代硫酸钠、0-5.0%的硫酸锌、0-15.0%的甲酸钙、0.3-1.0%的有机硅消泡剂和30.0-60.0%的水。
4.根据权利要求3所述的水泥助磨剂，其特征在于，所述助磨剂含固量为30-70%。
5.一种权利要求1或2所述的水泥助磨剂母液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
改性合成工艺：在催化剂与脱水剂的作用下，N-甲基二乙醇胺与有机酸或有机酸酐反应制得N-甲基二乙醇胺改性物；所述有机酸或有机酸酐包括乙酸酐、硼酸或氨基磺酸中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的水泥助磨剂母液的制备方法，其特征在于，所述改性合成工艺具体为：在反应容器中依次加入N-甲基二乙醇胺与催化剂，不断搅拌，然后加入有机酸或有机酸酐和脱水剂，搅拌并加热至120-140℃，待温度稳定后，开始计时，反应6-10小时，直到反应体系中不再有水生成，减压蒸馏并回收脱水剂和未反应的原料，冷却至40℃以下，制得N-甲基二乙醇胺改性物。
7.根据权利要求5所述的水泥助磨剂母液的制备方法，其特征在于，所述改性合成工艺使用的原料摩尔比为：N-甲基二乙醇胺:有机酸或有机酸酐=1.0:1.0-2.0；催化剂为反应物总质量的1.0-1.5%，脱水剂为反应总质量的15.0-100.0%。
8.根据权利要求5所述的水泥助磨剂母液的制备方法，其特征在于，所述催化剂为浓硫酸或对甲苯磺酸，所述脱水剂为甲苯或乙酸丁酯。
9.一种权利要求3或4所述的水泥助磨剂的制备方法，其特征在于，在权利要求5的改性合成工艺后还设置有复配工艺，所述复配工艺包括如下步骤：首先将硫代硫酸钠、硫酸锌和甲酸钙完全溶解于水中形成溶液，然后依次加入制得的N-甲基二乙醇胺改性物、二乙醇单异丙醇胺和有机硅消泡剂，搅拌均匀后得到水泥助磨剂。
10.一种权利要求3或4所述的水泥助磨剂的使用方法，其特征在于，所述助磨剂用于水泥生产中的掺量为0.02-0.12%。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103539377A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-01-29 | 山东七星岩建材科技有限公司 | 一种节能水泥助磨剂母液及其制备方法和应用 |
| CN104230198A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-12-24 | 北京工业大学 | 一种提高风冷矿渣活性指数的外加剂及其制备方法 |
| CN104829148A (zh) * | 2015-05-04 | 2015-08-12 | 湖北鑫统领万象科技有限公司 | 一种助磨剂加料方法 |
| CN104944826A (zh) * | 2014-03-28 | 2015-09-30 | 江苏海建股份有限公司 | 一种三乙醇胺改性方法 |
| CN105154007A (zh) * | 2015-09-29 | 2015-12-16 | 唐山市龙亿科技开发有限公司 | 一种矿渣助磨剂母液的制备方法及使用方法 |
| CN105271875A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-27 | 南京工业大学 | 一种用于硫铝酸钙改性硅酸盐水泥的化学添加剂 |
| CN106830736A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-06-13 | 清华大学 | 一种转炉热焖钢渣复合有机助磨剂及其制备、使用方法 |
| CN107244819A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-10-13 | 清华大学 | 一种转炉热焖钢渣粉活化剂及其制备方法和应用 |
| CN116023906A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-28 | 南京红宝丽醇胺化学有限公司 | N,n,n-三（2-羟丙基）胺环硼酸酯作为无机非金属矿物助磨剂的应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101628212A (zh) * | 2009-08-04 | 2010-01-20 | 郑州大学 | 一种新型含硼阳离子表面活性剂及其制备方法 |
-
2013
- 2013-04-03 CN CN201310116064.3A patent/CN103193408B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101628212A (zh) * | 2009-08-04 | 2010-01-20 | 郑州大学 | 一种新型含硼阳离子表面活性剂及其制备方法 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103539377A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-01-29 | 山东七星岩建材科技有限公司 | 一种节能水泥助磨剂母液及其制备方法和应用 |
| CN104944826A (zh) * | 2014-03-28 | 2015-09-30 | 江苏海建股份有限公司 | 一种三乙醇胺改性方法 |
| CN104230198A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-12-24 | 北京工业大学 | 一种提高风冷矿渣活性指数的外加剂及其制备方法 |
| CN104230198B (zh) * | 2014-09-12 | 2016-04-20 | 北京工业大学 | 一种提高风冷矿渣活性指数的外加剂及其制备方法 |
| CN104829148A (zh) * | 2015-05-04 | 2015-08-12 | 湖北鑫统领万象科技有限公司 | 一种助磨剂加料方法 |
| CN105271875A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-27 | 南京工业大学 | 一种用于硫铝酸钙改性硅酸盐水泥的化学添加剂 |
| CN105154007A (zh) * | 2015-09-29 | 2015-12-16 | 唐山市龙亿科技开发有限公司 | 一种矿渣助磨剂母液的制备方法及使用方法 |
| CN106830736A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-06-13 | 清华大学 | 一种转炉热焖钢渣复合有机助磨剂及其制备、使用方法 |
| CN106830736B (zh) * | 2017-01-22 | 2019-04-26 | 清华大学 | 一种转炉热焖钢渣复合有机助磨剂及其制备、使用方法 |
| CN107244819A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-10-13 | 清华大学 | 一种转炉热焖钢渣粉活化剂及其制备方法和应用 |
| CN116023906A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-28 | 南京红宝丽醇胺化学有限公司 | N,n,n-三（2-羟丙基）胺环硼酸酯作为无机非金属矿物助磨剂的应用 |
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