CN107487999A - 钢渣改性剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢渣改性剂，由活性剂、增强剂、助磨剂、分散剂和水复配混合而成，其原料组成为：活性剂15～30%、增强剂12～25%、助磨剂25～38%、分散剂1～3%，余量为水，总量100%；所述百分比均为质量百分比。使用了化学稳定性好的高分子分散剂、不含有腐蚀设备的卤素离子、能够激发钢渣的胶凝活性、水化速度和程度。钢渣助磨过程中加入改性助磨剂和分散剂使得钢渣和混合材熟料在同一体系更容易粉磨。不含对水泥设备有害的元素、安全性能好，不自燃，无毒，无腐蚀性，实验操作简便，掺加量比同等的普通钢渣改性剂低，原料廉价易得，具有很高的应用前景，其作用能够达到真正意义上的回收再利用。

Description

钢渣改性剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种钢渣改性剂及其制备方法，具体涉及一种废弃钢渣代替熟料的钢渣改性剂及其制备方法。

背景技术

我国是钢铁消费大国，钢渣是炼钢过程中由加入的熔剂和钢水中的杂质形成的副产品，每吨钢水约产生钢渣80~120kg。每年钢渣产生量在9千万吨以上，大量的钢渣是钢铁行业的主要固体废弃物。钢渣由于其本身性质的原因，没有特别有效的方法能够直接处理，而生产出来的这些钢渣，通常的处理方法都是利用装载车、电铲等设备挖掘装车，再送至弃渣场填埋，这样的渣填埋占用大量土地，且对钢渣中的可回收物质又不能充分利用，浪费了资源的同时，也容易对环境造成不可逆转的破坏和污染。

钢渣的主要成分是CaO、MgO、SiO₂、和FeO等，这些成分占到钢渣总构成的88~93%。钢渣的化学与矿物质组成与硅酸盐水泥熟料相似，将其磨细后有一定的胶凝活性，因此钢渣粉作为辅助胶凝材料用于制备水泥混凝土材料是可行的。但是，与水泥熟料相比，钢渣粉的活性很低，水化速率慢，直接加入会影响水泥的安定性以及结构稳定性。

发明内容

目的：为解决现有技术的不足，本发明提供一种废弃钢渣代替熟料的钢渣改性剂，其化学稳定性好，掺加量低，无毒无污染，可以1比1替代5%的熟料，能够提前释放钢渣膨胀特性，使钢渣更易磨，优化了水泥的颗粒级配，且不影响台时产量。这样既利用了钢渣也节约了熟料，实现真正意义上的钢渣回收再利用和保护环境。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种钢渣改性剂，由活性剂、增强剂、助磨剂、分散剂和水复配混合而成，其原料组成为：活性剂15～30%、增强剂12～25%、助磨剂25～38%、分散剂1～3%，余量为水，总量100%；所述百分比均为质量百分比。

作为优选方案，所述的钢渣改性剂，其特征在于：所述增活性剂为硫代硫酸钠、醋酸钠、改性三乙醇胺中的一种或者几种混合。

作为优选方案，所述的钢渣改性剂，其特征在于：所述增强剂为白糖、醋酸铵、甲酸钠中的一种或者几种混合。

作为优选方案，所述的钢渣改性剂，其特征在于：所述助磨剂为甘油、糖蜜、改性三乙醇胺中的一种或者几种混合。

作为优选方案，所述的钢渣改性剂，其特征在于：所述分散剂为聚羧酸盐、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠中的一种或者几种混合。

作为优选方案，所述的钢渣改性剂，其特征在于，其原料组成为：10%的硫代硫酸钠、5%的醋酸钠、7%的改性三乙醇胺、3%的白糖、5%醋酸铵、2%的甲酸钠、10%的甘油、5%的糖蜜、2%的分散剂、51%的水，总量100%；所述百分比均为质量百分比。

作为优选方案，所述的钢渣改性剂，其特征在于，其原料组成为：2%的硫代硫酸钠、3%的醋酸钠、13%的改性三乙醇胺、5%的白糖、6%醋酸铵、2%的甲酸钠、15%的甘油、3%的糖蜜、1%的分散剂、40%的水，总量100%；所述百分比均为质量百分比。

作为优选方案，所述的钢渣改性剂，其特征在于，其原料组成为：8%的硫代硫酸钠、3%的醋酸钠、15%的改性三乙醇胺、3%的白糖、8%醋酸铵、1%的甲酸钠、13%的甘油、5%的糖蜜、1%的分散剂、43%的水，总量100%；所述百分比均为质量百分比。

作为优选方案，所述的钢渣改性剂，其特征在于，其原料组成为：7%的硫代硫酸钠、4%的醋酸钠、10%的改性三乙醇胺、5%的白糖、7%醋酸铵、3%的甲酸钠、18%的甘油、4%的糖蜜、1%的分散剂、41%的水，总量100%；所述百分比均为质量百分比。

本发明还提供上述的钢渣改性剂的制备方法，其步骤为：按照配方比例，将活性剂、增强剂、助磨剂、分散剂和水分散混合均匀，即得。

本发明提供的一种废弃钢渣代替熟料的钢渣改性剂及其制备方法，从对废弃钢渣的成分和水泥水化的机理理论出发，筛选出能够激发钢渣的胶凝活性、水化速度和程度。钢渣助磨过程中加入改性助磨剂和分散剂使得钢渣和混合材熟料在同一体系更容易粉磨。添加高分散性能的聚羧酸盐分散剂首先可以分散粉磨后的钢渣不团聚。其次通过分散渗透，使钢渣被活化剂和增强剂激发。再次可以提高水泥的水化速率，降低熟料的用量，经济实用，实现真正意义上的钢渣回收再利用。

有益效果：本发明提供的钢渣改性剂，使用了化学稳定性好的高分子分散剂、不含有腐蚀设备的卤素离子、能够激发钢渣的胶凝活性、水化速度和程度。钢渣助磨过程中加入改性助磨剂和分散剂使得钢渣和混合材熟料在同一体系更容易粉磨。不含对水泥设备有害的元素、安全性能好，不自燃，无毒，无腐蚀性，实验操作简便，掺加量比同等的普通钢渣改性剂低，原料廉价易得，具有很高的应用前景，其作用能够达到真正意义上的回收再利用。具有以下优点：

1）实际用量小于普通的钢渣改性剂剂，其添加量仅为钢渣用量的0.08%-0.1%；

2）化学稳定性较好，提高钢渣的活性，可以1比1代替5%的熟料；

3）有效提高钢渣水化程度并且能够激发和活化钢渣。不含卤素离子等对水泥设备有害的元素；

4）成本低，无腐蚀性，无放射性，无毒无害，不属于危险化学品。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做具体说明：

实施例1：

一种废弃钢渣代替熟料的钢渣改性剂，由下述成分按重量配制而成：将10%的硫代硫酸钠、5%的醋酸钠、7%的改性三乙醇胺、3%的白糖、5%醋酸铵、2%的甲酸钠、10%的甘油、5%的糖蜜、2%的分散剂和51%的水混合均匀后，得到钢渣改性剂。

实施例2

一种废弃钢渣代替熟料的钢渣改性剂，由下述成分按重量配制而成：将12%的硫代硫酸钠、3%的醋酸钠、13%的改性三乙醇胺、5%的白糖、6%醋酸铵、2%的甲酸钠、15%的甘油、3%的糖蜜、1%的分散剂和40%的水混合均匀后，得到钢渣改性剂。

实施例3

一种废弃钢渣代替熟料的钢渣改性剂，由下述成分按重量配制而成：将8%的硫代硫酸钠、3%的醋酸钠、15%的改性三乙醇胺、3%的白糖、8%醋酸铵、1%的甲酸钠、13%的甘油、5%的糖蜜、1%的分散剂和43%的水混合均匀后，得到钢渣改性剂。

实施例4

一种废弃钢渣代替熟料的钢渣改性剂，由下述成分按重量配制而成：将7%的硫代硫酸钠、4%的醋酸钠、10%的改性三乙醇胺、5%的白糖、7%醋酸铵、3%的甲酸钠、18%的甘油、4%的糖蜜、1%的分散剂和41%的水混合均匀后，得到钢渣改性剂。

以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢渣改性剂，由活性剂、增强剂、助磨剂、分散剂和水复配混合而成，其原料组成为：活性剂15～30%、增强剂12～25%、助磨剂25～38%、分散剂1～3%，余量为水，总量100%；所述百分比均为质量百分比。

2.根据权利要求1所述的钢渣改性剂，其特征在于：所述增活性剂为硫代硫酸钠、醋酸钠、改性三乙醇胺中的一种或者几种混合。

3.根据权利要求1所述的钢渣改性剂，其特征在于：所述增强剂为白糖、醋酸铵、甲酸钠中的一种或者几种混合。

4.根据权利要求1所述的钢渣改性剂，其特征在于：所述助磨剂为甘油、糖蜜、改性三乙醇胺中的一种或者几种混合。

5.根据权利要求1所述的钢渣改性剂，其特征在于：所述分散剂为聚羧酸盐、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠中的一种或者几种混合。

6.根据权利要求1所述的钢渣改性剂，其特征在于，其原料组成为：10%的硫代硫酸钠、5%的醋酸钠、7%的改性三乙醇胺、3%的白糖、5%醋酸铵、2%的甲酸钠、10%的甘油、5%的糖蜜、2%的分散剂、51%的水，总量100%；所述百分比均为质量百分比。

7.根据权利要求1所述的钢渣改性剂，其特征在于，其原料组成为：2%的硫代硫酸钠、3%的醋酸钠、13%的改性三乙醇胺、5%的白糖、6%醋酸铵、2%的甲酸钠、15%的甘油、3%的糖蜜、1%的分散剂、40%的水，总量100%；所述百分比均为质量百分比。

8.根据权利要求1所述的钢渣改性剂，其特征在于，其原料组成为：8%的硫代硫酸钠、3%的醋酸钠、15%的改性三乙醇胺、3%的白糖、8%醋酸铵、1%的甲酸钠、13%的甘油、5%的糖蜜、1%的分散剂、43%的水，总量100%；所述百分比均为质量百分比。

9.根据权利要求1所述的钢渣改性剂，其特征在于，其原料组成为：7%的硫代硫酸钠、4%的醋酸钠、10%的改性三乙醇胺、5%的白糖、7%醋酸铵、3%的甲酸钠、18%的甘油、4%的糖蜜、1%的分散剂、41%的水，总量100%；所述百分比均为质量百分比。

10.根据权利要求1-9任一项所述的钢渣改性剂的制备方法，其步骤为：按照配方比例，将活性剂、增强剂、助磨剂、分散剂和水分散混合均匀，即得。