CN110790524B - 一种钢渣酸性立磨剂及其制备和应用 - Google Patents

一种钢渣酸性立磨剂及其制备和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钢渣酸性立磨剂及其制备和应用方法，属于工矿业固废建材资源化利用领域。立磨剂的质量份组成为：甲酸：60‑95份、硝酸：0.01‑20份、乙二醇：0.01‑10份、木质磺酸钙：0.01‑10份、糖蜜：0.01‑5份。该立磨剂的制备方法为，首先将乙二醇、木质磺酸钙和糖蜜进行混合，然后将甲酸沿容器壁缓慢加入并不断搅拌，最后将硝酸沿容器壁缓慢加入并不断搅拌，混匀后得到钢渣酸性立磨剂。本发明的酸性立磨剂适应性强、性能稳定，在钢渣粉粉磨过程中可使激发钢渣的活性成分，增大钢渣粉比表面积，降低游离氧化钙含量，提高钢渣粉的粉磨效率，并提高含钢渣水泥基材料的早期强度。

Description

一种钢渣酸性立磨剂及其制备和应用
技术领域
本发明涉及一种钢渣酸性立磨剂及其制备方法，属于工矿业固废建材资源化利用领域。
背景技术
立磨工艺能耗低，效率高，逐渐成为粉磨的主要技术手段，相比球磨技术，立磨工艺能将钢渣磨得更细，是目前钢渣超细化的主要方向。
但是现有助磨剂多为碱性或中性助磨剂，如一种转炉热焖钢渣复合有机助磨剂及其制备、使用方法201710046347.3、液体水泥助磨剂201210073857.7、一种促凝增强型水泥助磨剂201410115120.6等，而酸性助磨剂鲜有报道，主要原因是酸性助磨剂容易对粉磨设备产生腐蚀，而本方法配置的高浓度酸磨剂，能够在粉磨设备的表面形成钝化膜，不仅不会损坏设备，还能起到保护作用。并且该酸性助磨剂能破坏钢渣中的共价键，提高钢渣的活性，降低游离氧化钙的含量。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种钢渣酸性立磨剂及其制备方法，实现钢渣超细化的同时能破坏钢渣中的共价键，激发钢渣的活性，并减少了钢渣中游离氧化钙的含量，用于解决钢渣粉活性低和安定性差的问题。
技术方案：本发明的一种钢渣酸性立磨剂的质量份组成为：
甲酸：60-95份
硝酸：1-20份
乙二醇：1-10份
木质磺酸钙：0.01-10份
糖蜜：0.01-5份。
所述的甲酸的质量分数≥85％、硝酸的质量分数≥65％、乙二醇的质量分数≥90％、木质磺酸钙的质量分数≥95％，糖蜜的质量分数≥70％。
本发明的钢渣酸性立磨剂的制备方法为：首先将乙二醇、木质磺酸钙和糖蜜在20-30℃条件下采用搅拌器以200-400转/分钟的转速进行搅拌混合2-5分钟，然后将甲酸沿容器壁缓慢加入并以100-200转/分钟的转速搅拌混合5-10分钟，最后将硝酸沿容器壁缓慢加入并以100-200转/分钟的转速搅拌混合5-10分钟，混匀后得到钢渣酸性立磨剂。
本发明的钢渣酸性立磨剂应用于解决钢渣粉活性低和安定性差的问题，在钢渣粉磨过程中钢渣酸性立磨剂的加入量为钢渣粉质量的0.01％～6％。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)立磨剂能降低钢渣的粉磨能耗；
(2)立磨剂能破坏钢渣中的共价键，提高其活性，提高水化钢渣的早期强度；
(3)立磨剂能减少钢渣中游离氧化钙的含量；
(5)立磨剂成本低廉，具有较高的应用前景。
具体实施方式
本发明创新提出一种钢渣酸性立磨剂及其制备方法，利用酸能破坏钢渣中共价键的特性来激发钢渣的早期活性，提高含钢渣水泥基材料的早期抗压强度，实现钢渣的大规模高效利用。
本发明提供一种钢渣酸性立磨剂及其制备方法，该酸磨剂按照质量份包括甲酸：60-95份、硝酸：1-20份、乙二醇：1-10份、木质磺酸钙：0.01-10份、糖蜜：0.01-5份。
其中：所述甲酸的质量分数≥85％、硝酸的质量分数≥65％、乙二醇的质量分数≥90％、木质磺酸钙的质量分数≥95％，糖蜜的质量分数≥70％。。
本发明还提供了酸性立磨剂的制备方法，首先将乙二醇、木质磺酸钙和糖蜜进行混合，然后将甲酸沿容器壁缓慢加入并不断搅拌，最后将硝酸沿容器壁缓慢加入并不断搅拌，混匀后得到钢渣酸性立磨剂。
所述的钢渣粉粉磨过程中酸磨剂的加入量为钢渣粉质量的0.01％～6％。
具体实施案例如下：
实施例1
一种钢渣酸性立磨剂及其制备方法，将1份乙二醇、0.5份木质磺酸钙和0.5份糖蜜在25℃以200r/min的转速混合2min，然后缓慢加入95份甲酸并以100r/min的转速混合5min，最后加入8份硝酸并以100r/min的转速搅拌混合5min获得酸性立磨剂。其中：乙二醇的质量分数为99％，木质磺酸钙的质量分数为97％，糖蜜的质量分数为72％，甲酸的质量分数为88％，硝酸的质量分数为65％。添加量为钢渣粉质量分数的0.03％，立磨30分钟后喷洒酸磨剂，然后继续粉磨30分钟，获得钢渣粉1。
实施例2
一种钢渣酸性立磨剂及其制备方法，将2份乙二醇、1份木质磺酸钙和1份糖蜜在25℃以300r/min的转速混合3min，然后缓慢加入90份甲酸并以150r/min的转速混合7min，最后加入6份硝酸并以150r/min的转速搅拌混合5min获得酸性立磨剂。其中：乙二醇的质量分数为99％，木质磺酸钙的质量分数为97％，糖蜜的质量分数为72％，甲酸的质量分数为88％，硝酸的质量分数为65％。添加量为钢渣粉质量分数的1％，立磨30分钟后喷洒酸磨剂，然后继续粉磨30分钟，获得钢渣粉2。
实施例3
一种钢渣酸性立磨剂及其制备方法，将5份乙二醇、5份木质磺酸钙和5份糖蜜在25℃以400r/min的转速混合4min，然后缓慢加入80份甲酸并以200r/min的转速混合8min，最后加入5份硝酸并以200r/min的转速搅拌混合10min获得酸性立磨剂。其中：乙二醇的质量分数为99％，木质磺酸钙的质量分数为97％，糖蜜的质量分数为72％，甲酸的质量分数为88％，硝酸的质量分数为65％。添加量为钢渣粉质量分数的2％，立磨30分钟后喷洒酸磨剂，然后继续粉磨30分钟，获得钢渣粉3。
实施例4
一种钢渣酸性立磨剂及其制备方法，将10份乙二醇、1份木质磺酸钙和4份糖蜜在25℃以300r/min的转速混合5min，然后缓慢加入80份甲酸并以150r/min的转速混合10min，最后加入5份硝酸并以150r/min的转速搅拌混合10min获得酸性立磨剂。其中：乙二醇的质量分数为99％，木质磺酸钙的质量分数为97％，糖蜜的质量分数为72％，甲酸的质量分数为88％，硝酸的质量分数为65％。添加量为钢渣粉质量分数的5％，立磨30分钟后喷洒酸磨剂，然后继续粉磨30分钟，获得钢渣粉4。
实施例5
一种钢渣酸性立磨剂及其制备方法，将10份乙二醇、10份木质磺酸钙和5份糖蜜在20℃以300r/min的转速混合5min，然后缓慢加入60份甲酸并以150r/min的转速混合10min，最后加入15份硝酸并以150r/min的转速搅拌混合10min获得酸性立磨剂。其中：乙二醇的质量分数为99％，木质磺酸钙的质量分数为97％，糖蜜的质量分数为72％，甲酸的质量分数为88％，硝酸的质量分数为65％。添加量为钢渣粉质量分数的5％，立磨30分钟后喷洒酸磨剂，然后继续粉磨30分钟，获得钢渣粉5。
实施例6
一种钢渣酸性立磨剂及其制备方法，将5份乙二醇、5份木质磺酸钙和5份糖蜜在30℃以300r/min的转速混合5min，然后缓慢加入65份甲酸并以150r/min的转速混合10min，最后加入20份硝酸并以150r/min的转速搅拌混合10min获得酸性立磨剂。其中：乙二醇的质量分数为99％，木质磺酸钙的质量分数为97％，糖蜜的质量分数为72％，甲酸的质量分数为88％，硝酸的质量分数为65％。添加量为钢渣粉质量分数的2％，立磨30分钟后喷洒酸磨剂，然后继续粉磨30分钟，获得钢渣粉6。
实施例7
空白组实验：不添加立磨剂，立磨60分钟，获得钢渣粉0。
本发明首先将钢渣进行立磨，立磨30分钟后逐渐喷洒立磨剂，然后继续立磨30分钟。砂浆制备方法根据《普通混凝土拌合物性能试验方法》(GB/T 50080-2002)进行，砂浆配合比为：胶凝材料450g(其中水泥为PI42.5水泥，酸磨镍渣粉掺量为30％)、标准砂1350g，水225g；45μm筛余量采用325目筛子；钢渣粉中游离氧化钙含量采用乙二胺四乙酸二钠-乙二醇结合热重法计算，测试结果如下表所示：
表1含钢渣粉水泥砂浆力学性能、45μm筛余量及游离氧化钙含量
Figure BDA0002253836990000041
Figure BDA0002253836990000051
由表1发现，钢渣经立磨剂立磨后，3d抗压强度得到明显提高，45μm筛余量和游离氧化钙含量明显下降。说明酸性立磨剂能显著激发钢渣早期活性，降低细度，降低游离氧化钙含量。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种钢渣酸性立磨剂的应用，其特征在于：所述钢渣酸性立磨剂应用于解决钢渣粉活性低和安定性差的问题，在钢渣粉磨过程中钢渣酸性立磨剂的加入量为钢渣粉质量的0.01%～6%；其中，该钢渣酸性立磨剂的质量份组成为：
甲酸：60-95份，
硝酸：1-20份，
乙二醇：1-10份，
木质磺酸钙：0.01-10份，
糖蜜：0.01-5份；
所述的甲酸的质量分数≥85%、硝酸的质量分数≥65%、乙二醇的质量分数≥90%、木质磺酸钙的质量分数≥95%，糖蜜的质量分数≥70%。
2.如权利要求1所述一种钢渣酸性立磨剂的应用中所使用的钢渣酸性立磨剂的制备方法，其特征在于：该钢渣酸性立磨剂的制备方法为，首先将乙二醇、木质磺酸钙和糖蜜在20-30℃条件下采用搅拌器以200-400转/分钟的转速进行搅拌混合2-5分钟，然后将甲酸沿容器壁缓慢加入并以100-200转/分钟的转速搅拌混合5-10分钟，最后将硝酸沿容器壁缓慢加入并以100-200转/分钟的转速搅拌混合5-10分钟，混匀后得到钢渣酸性立磨剂。
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