CN111940147A - 一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用 - Google Patents

一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用 Download PDF

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CN111940147A CN201911261050.4A CN201911261050A CN111940147A CN 111940147 A CN111940147 A CN 111940147A CN 201911261050 A CN201911261050 A CN 201911261050A CN 111940147 A CN111940147 A CN 111940147A
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Abstract

本发明公开了一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其应用方法如下：合格的萘系高效减水剂进厂后，将其配制成重量浓度为8%~12%的萘系高效减水剂溶液，并通过输送泵输送到浮选厂房药剂高位槽储存作为中低品位胶磷矿浮选生产用选矿抑制剂，然后添加到正反浮选工艺正浮选部分的中低品位胶磷矿矿浆内，本发明优点是：采用萘系高效减水剂代替传统的选矿抑制剂作为中低品位胶磷矿选矿抑制剂，利用其独特的物理化学性质在正反浮选工艺中充分抑制硅酸盐矿物和碳酸矿物上浮，抑制效果好，达到了分选富集磷酸盐矿物的目的，并且该萘系高效减水剂来源广泛，价格低廉，制备方法简单易行，可大大降低选矿成本。

Description

一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用
技术领域
本发明涉及胶磷矿选矿抑制剂的技术领域，更具体地说是涉及适合中低品位沉积型硅钙质胶磷矿正反浮选工艺抑制剂的技术领域。
背景技术
中低品位沉积型硅钙质胶磷矿的有用矿物主要是磷酸盐矿物，脉石矿物主要是硅酸盐矿物、碳酸盐矿物，它们在地质成矿作用下紧密地镶嵌在一起形成难选胶磷矿。中低品位沉积型硅钙质胶磷矿选矿方法主要是浮选，目前浮选工艺主要有正浮选（或称直接浮选）、正反浮选、反浮选和双反浮选等，其中正反浮选工艺应用较多。在正反浮选工艺中，通过磨矿分级系统将矿石磨细，然后在正浮选工艺中添加调整剂调整矿浆pH值、添加抑制剂改变矿浆表面物理化学性质抑制硅酸盐矿物和碳酸盐矿物上浮、添加捕收剂捕收磷酸盐矿物上浮达到有用矿物与脉石矿物的有效分离。而目前常见的抑制剂抑制效果较差，价格较贵，使用成本较高，增加了选矿成本，并且制备方法较为复杂。
萘系高效减水剂是一种水泥减水剂，一般建材厂均可生产，其主要生产工艺如下：
a、化萘：将萘投入化萘釜中加热至完全融化；
b、磺化：将融化后的萘送入磺化釜中，并向磺化釜中加入硫酸进行磺化反应，生成α-萘磺酸和β-萘磺酸；
c、水解：向磺化釜中加水，将α-萘磺酸水解除去；
d、缩合：将水解后的物料送入缩合釜中，向缩合釜中加入甲醛，与β-萘磺酸发生反应生成萘系磺化甲醛缩合物；
e、中和：将缩合后的物料送入中和釜中，向中和釜中加入碱液中和多余的硫酸，制成萘系高效减水剂。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述之不足而提供一种抑制效果好，制备成本低，制备方法简单易行，原料来源广泛，可有效降低选矿成本的萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用。
本发明为了解决上述技术问题而采用的技术解决方案如下：
一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其应用方法如下：合格的萘系高效减水剂进厂后，将其配制成重量浓度为8%~12%的萘系高效减水剂溶液，并通过输送泵输送到浮选厂房药剂高位槽储存作为中低品位胶磷矿浮选生产用选矿抑制剂，然后添加到正反浮选工艺正浮选部分的中低品位胶磷矿矿浆内。
所述正反浮选工艺的正浮选部分为一粗二精的工艺类型，该正浮选部分包括有粗选作业阶段、精选I作业阶段和再选作业阶段，所述萘系高效减水剂溶液分别在粗选作业阶段、精选I作业阶段和再选作业阶段添加到中低品位胶磷矿矿浆内。
所述正反浮选工艺的正浮选部分为一粗一精的工艺类型，该正浮选部分包括有粗选作业阶段和精选作业阶段，所述萘系高效减水剂溶液分别在粗选作业阶段和精选作业阶段添加到中低品位胶磷矿矿浆内。
所述正反浮选工艺的正浮选部分为只有粗选的工艺类型，该正浮选部分包括有粗选作业阶段，所述萘系高效减水剂溶液在粗选作业阶段添加到中低品位胶磷矿矿浆内。
所述中低品位胶磷矿的原矿P2O5品位为14%～20%、MgO含量为2～5%、SiO2含量为10%～20%，所述粗选作业阶段萘系高效减水剂溶液的添加量为0.8～1.2kg/t原矿，精选I作业阶段萘系高效减水剂溶液的添加量为0.2～0.4kg/t原矿，再选作业阶段萘系高效减水剂溶液的添加量为0.02～0.04kg/t原矿。
所述中低品位胶磷矿的原矿P2O5品位为20%～25%、MgO含量为2～5%、SiO2含量为10%～20%，所述粗选作业阶段萘系高效减水剂溶液的添加量为2.0～2.6kg/t原矿，精选作业阶段萘系高效减水剂溶液的添加量为0.6～0.8kg/t原矿。
所述中低品位胶磷矿的原矿P2O5品位为20%～25%、MgO含量为2～5%、SiO2含量为10%～20%，所述粗选作业阶段萘系高效减水剂溶液的添加量为2.0～2.6kg/t原矿。
所述合格的萘系高效减水剂其β-萘磺酸甲醛聚合物含量≥70.0%；β-萘磺酸甲醛聚合物的聚合度为9~13；硫酸钠含量≤18.0%；分子量为1800～2800；在20℃时的比重为1.2～1.25；与水任意比例混合后，呈中性或弱碱性。
所述萘系高效减水剂溶液的重量浓度为10%。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：采用萘系高效减水剂代替传统的选矿抑制剂作为中低品位胶磷矿选矿抑制剂，利用其独特的物理化学性质在正反浮选工艺中充分抑制硅酸盐矿物和碳酸矿物上浮，抑制效果好，达到了分选富集磷酸盐矿物的目的，并且该萘系高效减水剂来源广泛，价格低廉，制备方法简单易行，可大大降低选矿成本。
附图说明
图1为正反浮选的正浮选部分为一粗二精时的工艺流程图；
图2为正反浮选的正浮选部分为一粗一精时的工艺流程图；
图3为正反浮选的正浮选部分为只有粗选时的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：由图1所示，一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其应用方法如下：合格的萘系高效减水剂进厂后，对固体状态的萘系高效减水剂，首先用计量装置计量一定重量后加入配制槽，对液体状态的萘系高效减水剂，首先用计量装置计量一定体积后加入配制槽，然后添加一定量的水将其配制成重量浓度为8%的萘系高效减水剂溶液，并通过输送泵输送到浮选厂房药剂高位槽储存作为中低品位胶磷矿浮选生产用选矿抑制剂备用。在每小时磨矿给矿量为80吨、入选胶磷矿原矿P2O5品位为14%、MgO含量为2%、SiO2含量为10%的条件下，对正反浮选的正浮选部分为一粗二精的工艺来说，在粗选作业阶段添加碳酸钠4.5kg/t原矿，将矿浆pH值调整至10左右；添加水玻璃0.5kg/t原矿，起到分散矿浆和抑制部分硅酸盐矿物的作用；添加萘系高效减水剂溶液0.8kg/t原矿，起到抑制硅酸盐矿物和碳酸盐矿物上浮的作用；添加正浮选捕收剂0.35kg/t原矿，起到浮选磷酸盐矿物达到初步富集有用矿物的目的。在精选Ⅰ作业阶段，添加碳酸钠0.7kg/t原矿、水玻璃0.1kg/t原矿、萘系高效减水剂溶液0.2kg/t原矿。在再选作业阶段，添加碳酸钠0.1kg/t原矿、萘系高效减水剂溶液0.02kg/t原矿、正浮选捕收剂0.05kg/t原矿。在反浮选部分，添加硫酸25kg/t原矿左右、反浮选捕收剂0.4kg/t原矿。浮选最终精矿P2O5品位为30%、MgO含量＜1.2%、磷回收率≥80%。
实施例2：由图1所示，一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其应用方法如下：合格的萘系高效减水剂进厂后，对固体状态的萘系高效减水剂，首先用计量装置计量一定重量后加入配制槽，对液体状态的萘系高效减水剂，首先计量装置计量一定体积后加入配制槽，然后添加一定量的水将其配制成重量浓度为10%的萘系高效减水剂溶液，并通过输送泵输送到浮选厂房药剂高位槽储存作为中低品位胶磷矿浮选生产用选矿抑制剂备用。在每小时磨矿给矿量为80吨、入选胶磷矿原矿P2O5品位为17%、MgO含量为4.5%、SiO2含量为15%的条件下，对正反浮选的正浮选部分为一粗二精的工艺来说，在粗选作业阶段添加碳酸钠5kg/t原矿，将矿浆pH值调整至10左右；添加水玻璃0.6kg/t原矿，起到分散矿浆和抑制部分硅酸盐矿物的作用；添加萘系高效减水剂溶液1kg/t原矿，起到抑制硅酸盐矿物和碳酸盐矿物上浮的作用；添加正浮选捕收剂0.45kg/t原矿，起到浮选磷酸盐矿物达到初步富集有用矿物的目的。在精选Ⅰ作业阶段，添加碳酸钠0.8kg/t原矿、水玻璃0.2kg/t原矿、萘系高效减水剂溶液0.3kg/t原矿。在再选作业阶段，添加碳酸钠0.2kg/t原矿、萘系高效减水剂溶液0.03kg/t原矿、正浮选捕收剂0.06kg/t原矿。在反浮选部分，添加硫酸25kg/t原矿左右、反浮选捕收剂0.6kg/t原矿。浮选最终精矿P2O5品位为31%、MgO含量＜1.2%、磷回收率≥80%。
实施例3：由图1所示，一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其应用方法如下：合格的萘系高效减水剂进厂后，对固体状态的萘系高效减水剂，首先用计量装置计量一定重量后加入配制槽，对液体状态的萘系高效减水剂，首先计量装置计量一定体积后加入配制槽，然后添加一定量的水将其配制成重量浓度为12%的萘系高效减水剂溶液，并通过输送泵输送到浮选厂房药剂高位槽储存作为中低品位胶磷矿浮选生产用选矿抑制剂备用。在每小时磨矿给矿量为80吨、入选胶磷矿原矿P2O5品位为20%、MgO含量为5%、SiO2含量为20%的条件下，对正反浮选的正浮选部分为一粗二精的工艺来说，在粗选作业阶段添加碳酸钠5.5kg/t原矿，将矿浆pH值调整至10左右；添加水玻璃0.7kg/t原矿，起到分散矿浆和抑制部分硅酸盐矿物的作用；添加萘系高效减水剂溶液1.2kg/t原矿，起到抑制硅酸盐矿物和碳酸盐矿物上浮的作用；添加正浮选捕收剂0.6kg/t原矿，起到浮选磷酸盐矿物达到初步富集有用矿物的目的。在精选Ⅰ作业阶段，添加碳酸钠1.0kg/t原矿、水玻璃0.3kg/t原矿、萘系高效减水剂溶液0.4kg/t原矿。在再选作业阶段，添加碳酸钠0.3kg/t原矿、萘系高效减水剂溶液0.04kg/t原矿、正浮选捕收剂0.08kg/t原矿。在反浮选部分，添加硫酸25kg/t原矿左右、反浮选捕收剂0.8kg/t原矿。浮选最终精矿P2O5品位为32%、MgO含量＜1.2%、磷回收率≥80%。
实施例4：由图2所示，一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其应用方法如下：合格的萘系高效减水剂进厂后，将其配制成重量浓度为8%的萘系高效减水剂溶液，并通过输送泵输送到浮选厂房药剂高位槽储存作为中低品位胶磷矿浮选生产用选矿抑制剂备用。在每小时磨矿给矿量为80吨、入选胶磷矿原矿P2O5品位为20%、MgO含量为2%、SiO2含量为10%的条件下，对正反浮选的正浮选部分为一粗一精的工艺来说，在粗选作业阶段添加碳酸钠4.6kg/t原矿，将矿浆pH值调整至10左右；添加水玻璃0.4kg/t原矿，起到分散矿浆和抑制部分硅酸盐矿物的作用；添加萘系高效减水剂溶液2.0kg/t原矿，起到抑制硅酸盐矿物和碳酸盐矿物上浮的作用；添加正浮选捕收剂0.4kg/t原矿，起到浮选磷酸盐矿物达到初步富集有用矿物的目的。在精选作业阶段，添加碳酸钠2.0kg/t原矿、萘系高效减水剂溶液0.6kg/t原矿。在再选作业阶段，添加碳酸钠0.3kg/t原矿、正浮选捕收剂0.2kg/t原矿。在反浮选部分，添加硫酸25kg/t原矿左右、反浮选捕收剂0.7kg/t原矿。浮选最终精矿P2O5品位为29%、MgO含量＜1.2%、磷回收率≥80%。
实施例5：由图2所示，一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其应用方法如下：合格的萘系高效减水剂进厂后，将其配制成重量浓度为10%的萘系高效减水剂溶液，并通过输送泵输送到浮选厂房药剂高位槽储存作为中低品位胶磷矿浮选生产用选矿抑制剂备用。在每小时磨矿给矿量为80吨、入选胶磷矿原矿P2O5品位为23%、MgO含量为4%、SiO2含量为15%的条件下，对正反浮选的正浮选部分为一粗一精的工艺来说，在粗选作业阶段添加碳酸钠4.8kg/t原矿，将矿浆pH值调整至10左右；添加水玻璃0.5kg/t原矿，起到分散矿浆和抑制部分硅酸盐矿物的作用；添加萘系高效减水剂溶液2.3kg/t原矿，起到抑制硅酸盐矿物和碳酸盐矿物上浮的作用；添加正浮选捕收剂0.4kg/t原矿，起到浮选磷酸盐矿物达到初步富集有用矿物的目的。在精选作业阶段，添加碳酸钠2.1kg/t原矿、萘系高效减水剂溶液0.7kg/t原矿。在再选作业阶段，添加碳酸钠0.3kg/t原矿、正浮选捕收剂0.2kg/t原矿。在反浮选部分，添加硫酸25kg/t原矿左右、反浮选捕收剂0.8kg/t原矿。浮选最终精矿P2O5品位为30%、MgO含量＜1.2%、磷回收率≥80%。
实施例6：由图2所示，一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其应用方法如下：合格的萘系高效减水剂进厂后，将其配制成重量浓度为12%的萘系高效减水剂溶液，并通过输送泵输送到浮选厂房药剂高位槽储存作为中低品位胶磷矿浮选生产用选矿抑制剂备用。在每小时磨矿给矿量为80吨、入选胶磷矿原矿P2O5品位为25%、MgO含量为5%、SiO2含量为20%的条件下，对正反浮选的正浮选部分为一粗一精的工艺来说，在粗选作业阶段添加碳酸钠5kg/t原矿，将矿浆pH值调整至10左右；添加水玻璃0.6kg/t原矿，起到分散矿浆和抑制部分硅酸盐矿物的作用；添加萘系高效减水剂溶液2.6kg/t原矿，起到抑制硅酸盐矿物和碳酸盐矿物上浮的作用；添加正浮选捕收剂0.5kg/t原矿，起到浮选磷酸盐矿物达到初步富集有用矿物的目的。在精选作业阶段，添加碳酸钠2.2kg/t原矿、萘系高效减水剂溶液0.8kg/t原矿。在再选作业阶段，添加碳酸钠0.4kg/t原矿、正浮选捕收剂0.3kg/t原矿。在反浮选部分，添加硫酸25kg/t原矿左右、反浮选捕收剂0.9kg/t原矿。浮选最终精矿P2O5品位为31%、MgO含量＜1.2%、磷回收率≥80%。
实施例7：由图3所示，一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其应用方法如下：合格的萘系高效减水剂进厂后，将其配制成重量浓度为8%的萘系高效减水剂溶液，并通过输送泵输送到浮选厂房药剂高位槽储存作为中低品位胶磷矿浮选生产用选矿抑制剂备用，在每小时磨矿给矿量为80吨、入选胶磷矿原矿P2O5品位为20%、MgO含量为2%、SiO2含量为10%的条件下，对正反浮选的正浮选部分只有粗选的工艺来说，在粗选作业阶段添加碳酸钠4.6kg/t原矿，将矿浆pH值调整至10左右；添加水玻璃0.4kg/t原矿，起到分散矿浆和抑制部分硅酸盐矿物的作用；添加萘系高效减水剂溶液2.0kg/t原矿，起到抑制硅酸盐矿物和碳酸盐矿物上浮的作用；添加正浮选捕收剂0.4kg/t原矿，起到浮选磷酸盐矿物达到初步富集有用矿物的目的。在反浮选部分，添加硫酸25kg/t原矿左右、反浮选捕收剂0.7kg/t原矿。浮选最终精矿P2O5品位为29%、MgO含量＜1.2%、磷回收率≥80%。
实施例8：由图3所示，一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其应用方法如下：合格的萘系高效减水剂进厂后，将其配制成重量浓度为10%的萘系高效减水剂溶液，并通过输送泵输送到浮选厂房药剂高位槽储存作为中低品位胶磷矿浮选生产用选矿抑制剂备用，在每小时磨矿给矿量为80吨、入选胶磷矿原矿P2O5品位为23%、MgO含量为3%、SiO2含量为15%的条件下，对正反浮选的正浮选部分只有粗选的工艺来说，在粗选作业阶段添加碳酸钠4.8kg/t原矿，将矿浆pH值调整至10左右；添加水玻璃0.5kg/t原矿，起到分散矿浆和抑制部分硅酸盐矿物的作用；添加萘系高效减水剂溶液2.3kg/t原矿，起到抑制硅酸盐矿物和碳酸盐矿物上浮的作用；添加正浮选捕收剂0.4kg/t原矿，起到浮选磷酸盐矿物达到初步富集有用矿物的目的。在反浮选部分，添加硫酸25kg/t原矿左右、反浮选捕收剂0.8kg/t原矿。浮选最终精矿P2O5品位为29%、MgO含量＜1.2%、磷回收率≥80%。
实施例9：由图3所示，一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其应用方法如下：合格的萘系高效减水剂进厂后，将其配制成重量浓度为12%的萘系高效减水剂溶液，并通过输送泵输送到浮选厂房药剂高位槽储存作为中低品位胶磷矿浮选生产用选矿抑制剂备用，在每小时磨矿给矿量为80吨、入选胶磷矿原矿P2O5品位为25%、MgO含量为5%、SiO2含量为20%的条件下，对正反浮选的正浮选部分只有粗选的工艺来说，在粗选作业阶段添加碳酸钠5kg/t原矿，将矿浆pH值调整至10左右；添加水玻璃0.6kg/t原矿，起到分散矿浆和抑制部分硅酸盐矿物的作用；添加萘系高效减水剂溶液2.6kg/t原矿，起到抑制硅酸盐矿物和碳酸盐矿物上浮的作用；添加正浮选捕收剂0.5kg/t原矿，起到浮选磷酸盐矿物达到初步富集有用矿物的目的。在反浮选部分，添加硫酸25kg/t原矿左右、反浮选捕收剂0.9kg/t原矿。浮选最终精矿P2O5品位为30%、MgO含量＜1.2%、磷回收率≥80%。
上述实施例中合格的萘系高效减水剂的有效成分为β-萘磺酸甲醛聚合物，该萘系高效减水剂的物理及化学性质如下：
（1）β-萘磺酸甲醛聚合物≥70.0%；
（2）通过GPC检测β-萘磺酸甲醛聚合物的聚合度为9~13；
（3）硫酸钠含量≤18.0%；
（4）分子量：1800～2800；
（5）比重：1.2～1.25（20℃）；
（6）外观：（液体状态时）棕红色粘稠液体，（固体状态时）棕黄色粉末状；
（7）与水任意比例混合后，呈中性或弱碱性。

Claims (9)

1.一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其特征在于其应用方法如下：合格的萘系高效减水剂进厂后，将其配制成重量浓度为8%~12%的萘系高效减水剂溶液，并通过输送泵输送到浮选厂房药剂高位槽储存作为中低品位胶磷矿浮选生产用选矿抑制剂，然后添加到正反浮选工艺正浮选部分的中低品位胶磷矿矿浆内。
2.根据权利要求1所述的一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其特征在于：所述正反浮选工艺的正浮选部分为一粗二精的工艺类型，该正浮选部分包括有粗选作业阶段、精选I作业阶段和再选作业阶段，所述萘系高效减水剂溶液分别在粗选作业阶段、精选I作业阶段和再选作业阶段添加到中低品位胶磷矿矿浆内。
3.根据权利要求1所述的一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其特征在于：所述正反浮选工艺的正浮选部分为一粗一精的工艺类型，该正浮选部分包括有粗选作业阶段和精选作业阶段，所述萘系高效减水剂溶液分别在粗选作业阶段和精选作业阶段添加到中低品位胶磷矿矿浆内。
4.根据权利要求1所述的一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其特征在于：所述正反浮选工艺的正浮选部分为只有粗选的工艺类型，该正浮选部分包括有粗选作业阶段，所述萘系高效减水剂溶液在粗选作业阶段添加到中低品位胶磷矿矿浆内。
5.根据权利要求2所述的一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其特征在于：所述中低品位胶磷矿的原矿P2O5品位为14%～20%、MgO含量为2～5%、SiO2含量为10%～20%，所述粗选作业阶段萘系高效减水剂溶液的添加量为0.8～1.2kg/t原矿，精选I作业阶段萘系高效减水剂溶液的添加量为0.2～0.4kg/t原矿，再选作业阶段萘系高效减水剂溶液的添加量为0.02～0.04kg/t原矿。
6.根据权利要求3所述的一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其特征在于：所述中低品位胶磷矿的原矿P2O5品位为20%～25%、MgO含量为2～5%、SiO2含量为10%～20%，所述粗选作业阶段萘系高效减水剂溶液的添加量为2.0～2.6kg/t原矿，精选作业阶段萘系高效减水剂溶液的添加量为0.6～0.8kg/t原矿。
7.根据权利要求4所述的一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其特征在于：所述中低品位胶磷矿的原矿P2O5品位为20%～25%、MgO含量为2～5%、SiO2含量为10%～20%，所述粗选作业阶段萘系高效减水剂溶液的添加量为2.0～2.6kg/t原矿。
8.根据权利要求1~7中的任一一项所述的一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其特征在于：所述合格的萘系高效减水剂其β-萘磺酸甲醛聚合物含量≥70.0%；β-萘磺酸甲醛聚合物的聚合度为9~13；硫酸钠含量≤18.0%；分子量为1800～2800；在20℃时的比重为1.2～1.25；与水任意比例混合后，呈中性或弱碱性。
9.根据权利要求1~7中的任一一项所述的一种萘系高效减水剂作胶磷矿选矿抑制剂的应用，其特征在于：所述萘系高效减水剂溶液的重量浓度为10%。
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姚惠生: "《混凝土外加剂实用技术大全》", 31 August 2008, 中国建材工业出版社 *

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