CN107601959A - 矿渣微粉助磨剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿渣微粉助磨剂及其制备方法，该助磨剂中包括8～12重量份数的硅油、6～10重量份数的乙醇胺、12～18重量份数的聚合多元醇、7～10重量份数的硅酸钠、7～11重量份数的纤维素醚、15～20重量份数的糖蜜、9～15重量份数的二氧化硅、4～6重量份数的木质素磺酸钙和100～150份水。本发明硅油、乙醇胺、聚合多元醇、硅酸钠、纤维素醚、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水这些原料价廉易于获取，制得的矿渣微粉助磨剂能够降低能耗，消除静电，提高矿渣颗粒的粉磨效率、活性和台时产量，降低水泥细度，缩短水泥的凝结时间。

Description

矿渣微粉助磨剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及助磨剂领域，尤其涉及一种矿渣微粉助磨剂及其制备方法。

背景技术

矿渣是炼铁时排出的以硅酸钙、铝酸钙为主要成分的熔融物，经水淬而急冷处理后形成的粒状活性材料。是一种“低钙高硅”熟料，具有优良“潜在水硬性”。国家标准GB/T203规定用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣的质量系数应大于1.2，MnO含量不大于2.0％。

将矿渣经高细粉磨后制备的矿渣微粉已成为目前制备高强、高性能、高耐蚀混凝土过程中不可缺少的重要材料之一。在混凝土体系中，矿渣微粉按一定比例替代水泥，一方面可显著改善混凝土性能，另一方面可显著降低混凝土单方生产成本，获得良好的经济效益。矿渣微粉引入混凝土可显著降低水化热并有效抑制化学收缩和开裂，提高混凝土施工性能、耐久性、抗渗、抗冻、抗侵蚀性能，同时增加混凝土密实程度及结构强度。

矿渣中的玻璃体含量越多，其潜在水硬性也越好，但其易磨性也越差，粉磨效率低，并且矿渣单独粉磨所消耗的能耗较高。在实际工业生产中，常通过在粉磨过程中加入助磨剂以解决这一问题。但目前的研究主要集中在水泥粉磨的复合助磨剂上，对适合矿渣单独粉磨的应用的助磨组分尚缺乏系统研究。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种矿渣微粉助磨剂及其制备方法，该助磨剂能够解决矿渣粉磨效率低、能耗高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种矿渣微粉助磨剂，包括以下重量份数的原料：

优选地，所述硅油为甲基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油或甲基乙烯基硅油。

优选地，所述乙醇胺为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-苄基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺、二甲基乙醇胺或N-(2-氰乙基)二乙醇胺。

优选地，所述聚合多元醇选自聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、三聚丙三醇、聚己内酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚葵二酸3-甲基-1,5戊二醇酯二醇中的一种或多种的混合物。

优选地，所述纤维素醚为羧甲基纤维素、羧乙基甲基纤维素或羟乙基纤维素。

优选地，所述二氧化硅的粒径为100～200nm。

本发明还提供了上述一种矿渣微粉助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

称取硅油、乙醇胺、聚合多元醇、硅酸钠、纤维素醚、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水，并在40～50℃下搅拌50～70min，降至室温即得矿渣微粉助磨剂。

本发明提供的一种矿渣微粉助磨剂及其制备方法，该助磨剂中包括8～12重量份数的硅油、6～10重量份数的乙醇胺、12～18重量份数的聚合多元醇、7～10重量份数的硅酸钠、7～11重量份数的纤维素醚、15～20重量份数的糖蜜、9～15重量份数的二氧化硅、4～6重量份数的木质素磺酸钙和100～150份水。本发明硅油、乙醇胺、聚合多元醇、硅酸钠、纤维素醚、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水这些原料价廉易于获取，制得的矿渣微粉助磨剂能够降低能耗，消除静电，提高矿渣颗粒的粉磨效率、活性和台时产量，降低水泥细度，缩短水泥的凝结时间。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。

本发明提供了一种矿渣微粉助磨剂，包括以下重量份数的原料：

上述技术方案中，本发明硅油、乙醇胺、聚合多元醇、硅酸钠、纤维素醚、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水这些原料价廉易于获取，制得的矿渣微粉助磨剂能够降低能耗，消除静电，提高矿渣颗粒的粉磨效率、活性和台时产量，降低水泥细度，缩短水泥的凝结时间。

硅油能够增加水泥的抗蚀性和抗霉性。在本发明的实施例中，硅油为甲基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油或甲基乙烯基硅油。

在本发明中，硅油的重量份数为8～12份；在本发明的实施例中，硅油的重量份数为9～11份；在其他实施例中，硅油的重量份数为9.5～10.5份。

乙醇胺能够使得水泥具有高的早期强度和高的抗渗性能。在本发明的实施例中，乙醇胺为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-苄基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺、二甲基乙醇胺或N-(2-氰乙基)二乙醇胺。

在本发明中，乙醇胺的重量份数为6～10份；在本发明的实施例中，乙醇胺的重量份数为7～9份；在其他实施例中，乙醇胺的重量份数为7.5～8.5份。

聚合多元醇能够消除水泥微细颗粒的静电吸附和包球糊磨现象。聚合多元醇选自聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、三聚丙三醇、聚己内酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚葵二酸3-甲基-1,5戊二醇酯二醇中的一种或多种的混合物。

在本发明中，聚合多元醇的重量份数为12～18份；在本发明的实施例中，聚合多元醇的重量份数为13～17份；在其他实施例中，聚合多元醇的重量份数为14～16份。

硅酸钠能够提高水泥的抗渗性能。在本发明中，硅酸钠的重量份数为7～10份；在本发明的实施例中，硅酸钠的重量份数为7.5～9.5份；在其他实施例中，硅酸钠的重量份数为8～9份。

纤维素醚能够提高水泥的耐蚀性。在本发明的实施例中，纤维素醚为羧甲基纤维素、羧乙基甲基纤维素或羟乙基纤维素。

在本发明中，纤维素醚的重量份数为7～11份；在本发明的实施例中，纤维素醚的重量份数为8～10份；在其他实施例中，纤维素醚的重量份数为8.5～9.5份。

糖蜜在助磨剂中起到保水的作用。在本发明中，糖蜜的重量份数为15～20份；在本发明的实施例中，糖蜜的重量份数为16～19份；在其他实施例中，糖蜜的重量份数为17～18份。

二氧化硅提高助磨剂的研磨效果，增加粒径(30μm以下)颗粒数量。在本发明中，二氧化硅的重量份数为9～15份；在本发明的实施例中，二氧化硅的重量份数为10～14份；在其他实施例中，二氧化硅的重量份数为11～13份。

木质素磺酸钙能够改善水泥的流动性。在本发明中，木质素磺酸钙的重量份数为4～6份；在本发明的实施例中，木质素磺酸钙的重量份数为4.5～5.5份；在其他实施例中，木质素磺酸钙的重量份数为4.8～5.2份。

在本发明的实施例中，二氧化硅的粒径为100～200nm。

在本发明中，水的重量份数为100～150份；在本发明的实施例中，水的重量份数为110～140份；在其他实施例中，水的重量份数为120～130份。

本发明还提供了一种矿渣微粉助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

称取硅油、乙醇胺、聚合多元醇、硅酸钠、纤维素醚、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水，并在40～50℃下搅拌50～70min，降至室温即得矿渣微粉助磨剂。

其中，硅油、乙醇胺、聚合多元醇、硅酸钠、纤维素醚、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水均同上所述，在此不再赘述。

为了进一步上述技术方案中，工艺简单，加工方便，制得的助磨剂能够消除静电，减低水泥细度，提高矿渣颗粒的粉磨效率、活性和台时产量，降低水泥细度，缩短水泥的凝结时间。

说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的矿渣微粉助磨剂及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

矿渣微粉助磨剂中包括以下重量份数为：

9.5份甲基硅油、7.5份三乙醇胺、14份聚四氢呋喃二醇、7.5份硅酸钠、7份羧乙基甲基纤维素、17份糖蜜、9份二氧化硅、4.5份木质素磺酸钙和110份水；二氧化硅的粒径为100nm。

矿渣微粉助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按重量份数称取甲基硅油、三乙醇胺、聚四氢呋喃二醇、硅酸钠、羧乙基甲基纤维素、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水，并在40℃下搅拌70min，降至室温即得矿渣微粉助磨剂。

实施例2

矿渣微粉助磨剂中包括以下重量份数为：

11份甲基乙氧基硅油、8.5份N-甲基二乙醇胺、12份聚己二酸乙二醇酯二醇、9.5份硅酸钠、8份羧甲基纤维素、18份糖蜜、15份二氧化硅、5.5份木质素磺酸钙和130份水；二氧化硅的粒径为200nm。

矿渣微粉助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按重量份数称取甲基乙氧基硅油、N-甲基二乙醇胺、聚己二酸乙二醇酯二醇、硅酸钠、羧甲基纤维素、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水，并在50℃下搅拌50min，降至室温即得矿渣微粉助磨剂。

实施例3

矿渣微粉助磨剂中包括以下重量份数为：

9份甲基三氟丙基硅油、7份N-丙基二乙醇胺、9份聚氧化丙烯二醇、9份三聚丙三醇、8份硅酸钠、8.5份羧乙基甲基纤维素、16份糖蜜、10份二氧化硅、4份木质素磺酸钙和100份水；二氧化硅的粒径为150nm。

矿渣微粉助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按重量份数称取甲基三氟丙基硅油、N-丙基二乙醇胺、聚氧化丙烯二醇、三聚丙三醇、硅酸钠、羧乙基甲基纤维素、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水，并在45℃下搅拌60min，降至室温即得矿渣微粉助磨剂。

实施例4

矿渣微粉助磨剂中包括以下重量份数为：

8份甲基乙烯基硅油、9份N-苄基二乙醇胺、4份聚己内酯二元醇、4份聚己二酸乙二醇酯二醇、5份聚葵二酸3-甲基-1,5戊二醇酯二醇、9份硅酸钠、9.5份羧甲基纤维素、19份糖蜜、14份二氧化硅、6份木质素磺酸钙和130份水；二氧化硅的粒径为200nm。

矿渣微粉助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按重量份数称取甲基乙烯基硅油、N-苄基二乙醇胺、聚己内酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚葵二酸3-甲基-1,5戊二醇酯二醇、硅酸钠、羧甲基纤维素、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水，并在40℃下搅拌50min，降至室温即得矿渣微粉助磨剂。

实施例5

矿渣微粉助磨剂中包括以下重量份数为：

10.5份甲基硅油、6份叔丁基二乙醇胺、8份聚四氢呋喃二醇、9份聚葵二酸3-甲基-1,5戊二醇酯二醇、7份硅酸钠、10份羟乙基纤维素、15份糖蜜、11份二氧化硅、4.8份木质素磺酸钙和150份水；二氧化硅的粒径为200nm。

矿渣微粉助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按重量份数称取甲基硅油、叔丁基二乙醇胺、聚四氢呋喃二醇、聚葵二酸3-甲基-1,5戊二醇酯二醇、硅酸钠、羟乙基纤维素、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水，并在40℃下搅拌50min，降至室温即得矿渣微粉助磨剂。

实施例6

矿渣微粉助磨剂中包括以下重量份数为：

12份甲基乙氧基硅油、10份二甲基乙醇胺、8份聚己内酯二元醇、8份聚己二酸乙二醇酯二醇、10份硅酸钠、11份羟乙基纤维素、20份糖蜜、13份二氧化硅、5.2份木质素磺酸钙和120份水；二氧化硅的粒径为100nm。

矿渣微粉助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按重量份数称取甲基乙氧基硅油、二甲基乙醇胺、聚己内酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、硅酸钠、羟乙基纤维素、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水，并在50℃下搅拌70min，降至室温即得矿渣微粉助磨剂。

实施例7

矿渣微粉助磨剂中包括以下重量份数为：

10份甲基三氟丙基硅油、8份N-(2-氰乙基)二乙醇胺、15份聚己二酸乙二醇酯二醇、8.5份硅酸钠、9份羧甲基纤维素、17.5份糖蜜、12份二氧化硅、5份木质素磺酸钙和100份水；二氧化硅的粒径为150nm。

矿渣微粉助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

按重量份数称取甲基三氟丙基硅油、N-(2-氰乙基)二乙醇胺、聚己二酸乙二醇酯二醇、硅酸钠、羧甲基纤维素、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水，并在45℃下搅拌60min，降至室温即得矿渣微粉助磨剂。

将实施例1～7制得的矿渣微粉助磨剂掺入矿渣微粉中，矿渣微粉的化学成分见表1；矿渣微粉的物理性能和工况见表2、表3。

表1矿渣微粉的化学成分

成分	CaO	MgO	Al2O3	Fe2O3	Na2O	K2O	SiO2	SO3
									wt％	38.26	9.18	5.09	26.87	0.13	0.03	16.26	0.75

表2实施例1～7的强度和凝结时间的实验结果

表3矿渣微粉的物理性能结果

并且本发明的矿渣微粉助磨剂能够提高水泥7天和28天活性，与现有市面的矿渣微粉助磨剂相比，本发明的矿渣微粉助磨剂提高6～10个活性，台时产量提高5％～10％。

以上对本发明提供的一种矿渣微粉助磨剂及其制备方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种矿渣微粉助磨剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：

2.如权利要求1所述的矿渣微粉助磨剂，其特征在于，所述硅油为甲基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油或甲基乙烯基硅油。

3.如权利要求1所述的矿渣微粉助磨剂，其特征在于，所述乙醇胺为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-苄基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺、二甲基乙醇胺或N-(2-氰乙基)二乙醇胺。

4.如权利要求1所述的矿渣微粉助磨剂，其特征在于，所述聚合多元醇选自聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、三聚丙三醇、聚己内酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚葵二酸3-甲基-1,5戊二醇酯二醇中的一种或多种的混合物。

5.如权利要求1所述的矿渣微粉助磨剂，其特征在于，所述纤维素醚为羧甲基纤维素、羧乙基甲基纤维素或羟乙基纤维素。

6.如权利要求1所述的矿渣微粉助磨剂，其特征在于，所述二氧化硅的粒径为100～200nm。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的矿渣微粉助磨剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

称取硅油、乙醇胺、聚合多元醇、硅酸钠、纤维素醚、糖蜜、二氧化硅、木质素磺酸钙和水，并在40～50℃下搅拌50～70min，降至室温即得矿渣微粉助磨剂。