CN115432954B - 一种处理工业固废复合粉的活性剂及其制备方法、工业固废复合粉及其应用 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种处理工业固废复合粉的活性剂及其制备方法、工业固废复合粉及其应用，涉及固体废弃物治理技术领域。该活性剂的原料包括：三异丙醇胺、四羟乙基乙二胺、三乙醇胺和混合助剂，其质量比为(4‑8)：(1‑3)：(5‑11)：100；每1000g的混合助剂包括成膜剂乳液120g‑180g、硅烷偶联剂2g‑6g、润滑剂1g‑3g和抗静电剂6g‑10g，余量为水。通过将本申请的活性剂添加到工业固废复合粉中，可以对工业固废复合粉起到助磨的作用，提高了粉料的细度，还能促进工业固废复合粉的水化，激发其水化强度，与水泥混合后用于建筑施工中，降低水泥熟料的用量，提高了胶砂的强度。

Description

一种处理工业固废复合粉的活性剂及其制备方法、工业固废 复合粉及其应用

技术领域

本申请涉及固体废弃物治理技术领域，尤其涉及一种处理工业固废复合粉的活性剂及其制备方法、工业固废复合粉及其应用。

背景技术

工业固体废弃物综合利用是节能环保战略性新兴产业的重要组成部分。据统计，2019年我国大宗工业固体废弃物产生量为36.98亿吨，其中冶金渣占17.85％，工业副产石膏占6.11％，仅此两项产生量就将近10亿吨，其中钢铁冶金渣中钢渣的产生量为1.5亿吨，但其综合利用率不足40％。而且大量的固体废弃物占用土地进行堆存，不仅带来环境、安全等多方面的问题，也给企业造成极大的经济压力。

解决工业固体废弃物所带来的环境污染和安全隐患问题，对于实现产业结构升级、节能减排具有重要意义。在建筑施工中，为了减少水泥的用量可以使用一种或多种工业固废来代替水泥，常见的工业固废包括矿渣、钢渣、铜尾渣、硅灰和粉煤灰等。然而，这些工业固废的物理性质和水化特性各不相同，不同的工业固废其所含的活性组分量不同，所以在反应时的水化程度也会有所不同。为了能够最大限度的激发工业固废的水化活性，需要开发一种活性剂来激发这些工业固废的潜在活性，使其在更大程度上替代水泥在建筑施工上的应用。

发明内容

本申请的目的在于提供一种处理工业固废复合粉的活性剂及其制备方法、工业固废复合粉及其应用。

为实现以上目的，本申请的技术方案如下：

一种处理工业固废复合粉的活性剂，其原料包括：三异丙醇胺、四羟乙基乙二胺、三乙醇胺和混合助剂；

所述三异丙醇胺：四羟乙基乙二胺：三乙醇胺：混合助剂的质量比为(4-8)：(1-3)：(5-11)：100；

每1000g的所述混合助剂包括成膜剂乳液120g-180g、硅烷偶联剂2g-6g、润滑剂1g-3g和抗静电剂6g-10g，余量为水。

优选地，所述成膜剂乳液按质量百分比为100％计，包括环氧油脂35％-45％、乳化剂1％-5％和水54％-60％；

所述环氧油脂包括环氧豆油、环氧菜籽油、环氧亚麻油、环氧棕榈油中的至少一种；

所述乳化剂包括十二烷基硫酸钠、硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钙中的至少一种。

优选地，所述环氧油脂的制备方法包括：将甲酸和油脂混合得到混合物，向所述混合物中逐滴加入双氧水，升温搅拌，得到所述环氧油脂；

优选地，所述油脂包括豆油、菜籽油、亚麻油、棕榈油中的至少一种；

优选地，所述甲酸、所述油脂和所述双氧水的质量比为(0.1-0.2)：1：(0.8-0.9)；

优选地，所述升温的温度为60℃-70℃，所述搅拌的时间为6h-10h；

优选地，所述搅拌结束后加入碱性物质进行中和，水洗、过滤、蒸发，得到所述环氧油脂。

优选地，所述硅烷偶联剂包括KH560、KH570、KH792中的至少一种；

所述润滑剂包括聚乙二醇单硬脂酸脂、聚乙二醇月桂酸酯、聚乙二醇油酸酯中的至少一种；

所述抗静电剂包括十六烷基三甲基溴化铵。

优选地，在处理所述工业固废复合粉时，所述活性剂的添加量是所述工业固废复合粉的质量的1‰-3‰。

上述处理工业固废复合粉的活性剂的制备方法，包括：

将所述混合助剂的原料混合，得到所述混合助剂；

向所述混合助剂中加入所述三异丙醇胺、所述四羟乙基乙二胺和所述三乙醇胺，搅拌均匀，得到所述活性剂。

优选地，所述原料混合包括：

将所述成膜剂乳液、所述硅烷偶联剂、所述润滑剂、所述抗静电剂分别溶解在水中，得到成膜剂稀释乳液、硅烷偶联剂水解溶液、润滑剂水溶液和抗静电剂水溶液；

向所述成膜剂稀释乳液中依次加入所述硅烷偶联剂水解溶液、所述润滑剂水溶液、所述抗静电剂水溶液和余量的水，充分混合，得到所述混合助剂。

优选地，所述硅烷偶联剂为KH570时，调节水的pH至3.0-4.0，将所述硅烷偶联剂逐滴滴入所述水中，再搅拌1.5h-2.5h，得到所述硅烷偶联剂水解溶液；

优选地，所述润滑剂和所述抗静电剂分别通过水浴加热的方式溶解在水中；

优选地，所述成膜剂稀释乳液中的环氧油脂的质量百分比为8％-12％；

优选地，所述硅烷偶联剂的质量是所述硅烷偶联剂水解溶液质量的1.6％-4.8％；

优选地，所述润滑剂的质量是所述润滑剂水溶液质量的1％-3％；

优选地，所述抗静电剂的质量是所述抗静电剂水溶液质量的6％-10％。

本申请还提供了一种工业固废复合粉，使用上述处理工业固废复合粉的活性剂进行处理得到；

所述处理包括：在所述工业固废复合粉中加入所述活性剂进行粉磨；

所述工业固废复合粉的原料按质量百分比计，包括：粉煤灰45％-55％，矿渣粉35％-45％，钢渣粉5％-10％；

优选地，所述工业固废复合粉还包括铜尾渣和硅灰，所述铜尾渣和硅灰的质量占比不超过所述工业固废复合粉的质量10％。

本申请还提供了上述的工业固废复合粉在水泥中的应用，所述水泥是所述工业固废复合粉与基础水泥混合形成的复合水泥；

所述工业固废复合粉的质量是所述复合水泥质量的50％-70％。

本申请的有益效果：

本申请的活性剂通过使用三异丙醇胺、四羟乙基乙二胺、三乙醇胺和混合助剂，对工业固废复合粉起到了助磨的作用，减少了粉料之间的静电团聚，提高粉料的分散性和流动性，提高了工业固废复合粉料的细度，消除复合粉料的安定性；还能促进工业固废复合粉的水化，激发其水化强度，提高胶砂的强度。该活性剂是一种绿色、环保、无污染的试剂，能够提高工业固废复合料的助磨效率，增加台时产量，使工业固废复合料能替代水泥在建筑施工上应用，提高了工业固体废弃物的利用率。

本申请活性剂的制备方法简单易操作，且生产过程中不会产生毒气、废水等污染，可用来进行大规模生产制备。

本申请的工业固废复合粉，通过使用活性剂进行处理后，可将其与水泥混合后用于建筑施工中，降低水泥中熟料的用量，增加工业固废复合粉的用量，大大降低了建筑施工用混凝土的成本，同时也提高了对工业固体废弃物的再利用率。

具体实施方式

如本文所用之术语：

“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。

“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK(K为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量份数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。

“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。

本申请提供一种处理工业固废复合粉的活性剂，其原料包括：三异丙醇胺、四羟乙基乙二胺、三乙醇胺和混合助剂；所述三异丙醇胺：四羟乙基乙二胺：三乙醇胺：混合助剂的质量比为(4-8)：(1-3)：(5-11)：100，例如可以是4：1：5：100、5：1：5：100、6：2：6：100、6：3：8：100、7：2：10：100、7：3：7：100、8：3：11：100或者是(4-8)：(1-3)：(5-11)：100之间的任意值。

其中，每1000g的所述混合助剂包括成膜剂乳液120g-180g，例如可以是120g、130g、140g、150g、160g、170g、180g或者是120g-180g之间的任意值，优选为150g，硅烷偶联剂2g-6g，例如可以是2g、3g、4g、5g、6g或者是2g-6g之间的任意值，优选为4g，润滑剂1g-3g，例如可以是1g、2g、3g或者是1g-3g之间的任意值，优选为2g，抗静电剂6g-10g，例如可以是6g、7g、8g、9g、10g或者是6g-10g之间的任意值，优选为8g，余量为水。

本申请中使用三异丙醇胺、四羟乙基乙二胺、三乙醇胺等这些醇胺类物质，通过其醇胺基团起到助磨的作用，还能促进工业固废复合粉的水化程度和速度，从而提高胶凝材料的强度。

在本申请的一种可选实施方式中，所述成膜剂乳液按质量百分比为100％计，包括环氧油脂35％-45％，例如可以是35％、37％、39％、40％、42％、45％或者是35％-45％之间的任意值，更优选为40％，乳化剂1％-5％，例如可以是1％、2％、3％、4％、5％或者是1％-5％之间的任意值，更优选为2％，水54％-60％，例如可以是54％、56％、58％、60％或者是54％-60％之间的任意值，更优选为58％。

进一步地，所述环氧油脂包括环氧豆油、环氧菜籽油、环氧亚麻油、环氧棕榈油中的至少一种；所述乳化剂包括十二烷基硫酸钠、硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钙中的至少一种。

需要说明的是，成膜剂中使用的环氧油脂基本选自环氧植物油，其中的环氧基团在高温下不稳定，会部分开环与三异丙醇胺、四羟乙基乙二胺、三乙醇胺等这些多元醇胺生成植物油基多元醇胺。植物油基多元醇胺具有粘度指数高，挥发性低，润滑性能好，无生物毒性的特点，而且由于它的长链多醇胺基团结构，可以使其更好地在工业固废复合粉上覆盖，降低其表面能，使复合粉更容易磨细，在与水泥混合一起成型时，由于植物油基多元醇胺润滑性能优越，在成型搅拌过程中，通过多长链的多醇胺基团与复合粉、水泥作用，既能够激发复合粉的水化程度，又能促进水泥的水化，使混合后的复合水泥强度提高，从而达到节约水泥用量的目的。

在本申请的一种可选实施方式中，所述环氧油脂的制备方法包括：将甲酸和油脂混合得到混合物，向所述混合物中逐滴加入双氧水，升温搅拌，得到所述环氧油脂。

在一种可选实施方式中，所述油脂包括豆油、菜籽油、亚麻油、棕榈油中的至少一种。

在一种可选实施方式中，所述甲酸、所述油脂和所述双氧水的质量比为(0.1-0.2)：1：(0.8-0.9)，例如可以是0.1：1：0.8、0.15：1：0.85、0.2：1：0.9或者是(0.1-0.2)：1：(0.8-0.9)之间的任意值，更优选为0.1：1：0.855。

在一种可选实施方式中，所述升温的温度为60℃-70℃，所述搅拌的时间为6h-10h，更优选为升温至65℃、搅拌8h。

在一种可选实施方式中，所述升温搅拌结束后还需加入碱性物质进行中和，再经过水洗、过滤、蒸发后得到所述环氧树脂。具体地，所述碱性物质可以选择碳酸氢钠，在进行水洗时，要确保最终产物呈现为中性。

在一种可选实施方式中，所述硅烷偶联剂包括KH560、KH570、KH792中的至少一种，更优选为KH570；所述润滑剂包括聚乙二醇单硬脂酸脂、聚乙二醇月桂酸酯、聚乙二醇油酸酯中的至少一种，更优选为聚乙二醇单硬脂酸脂；所述抗静电剂包括十六烷基三甲基溴化铵。

需要说明的是，本申请的活性剂中加入偶联剂的作用是通过偶联剂使环氧基团开环与三异丙醇胺、四羟乙基乙二胺、三乙醇胺发生更好的反应，生成更多的植物油基多元醇胺。

润滑剂的作用是可以使活性剂能够更快速丝滑、均匀地分散在工业固废复合粉中，起到活性激发的作用；也可以加速环氧基团开环与三异丙醇胺、四羟乙基乙二胺、三乙醇胺的反应。

抗静电剂可以使工业固废复合粉在粉磨时减少因静电作用的团聚，使复合粉磨的更细，减少复合粉的粉磨时间，降低能耗。

在一种可选实施方式中，在处理所述工业固废复合粉时，所述活性剂的添加量是所述工业固废复合粉的质量的1‰-3‰，例如可以是1‰、1.5‰、2‰、2.5‰、3‰或者是1‰-3‰之间的任意值，更优选为1‰。

本申请还提供了上述处理工业固废复合粉的活性剂的制备方法，包括：

将所述混合助剂的原料混合，得到所述混合助剂；向所述混合助剂中加入所述三异丙醇胺、所述四羟乙基乙二胺和所述三乙醇胺，搅拌均匀，得到所述活性剂。

在一种可选实施方式中，所述原料混合包括：分别制备成膜剂稀释乳液、硅烷偶联剂水解溶液、润滑剂水溶液和抗静电剂水溶液；向所述成膜剂稀释乳液中依次加入所述硅烷偶联剂水解溶液、所述润滑剂水溶液、所述抗静电剂水溶液和余量的水，充分混合，得到所述混合助剂。

在一种可选实施方式中，当所述硅烷偶联剂为KH570，在制备硅烷偶联剂水解溶液时，需要先调节水的pH至3.0-4.0，再将所述硅烷偶联剂逐滴滴入所述水中，不断搅拌1.5h-2.5h，得到所述硅烷偶联剂水解溶液。进一步可选地，将4g的KH570逐滴滴加入120g的经过醋酸调节pH值为4.0的去离子水中，滴加完后搅拌2h，即可得到所述硅烷偶联剂水解溶液。

在一种可选实施方式中，所述润滑剂和所述抗静电剂分别通过水浴加热的方式溶解在水中。具体地，当润滑剂为聚乙二醇单硬脂酸脂时，将聚乙二醇单硬脂酸脂加入水中，在温度为55℃的水浴条件下搅拌至完全溶解，冷却后得到所述润滑剂水溶液；当抗静电剂为十六烷基三甲基溴化铵时，将十六烷基三甲基溴化铵加入水中，在温度为70℃的水浴条件下搅拌至完全溶解，冷却后得到所述抗静电剂水溶液。

在一种可选实施方式中，所述成膜剂稀释乳液中的环氧油脂的质量百分比为8％-12％，例如可以是8％、9％、10％、11％、12％或者是8％-12％之间的任意值，更优选为10％。

在一种可选实施方式中，所述润滑剂的质量是所述润滑剂水溶液质量的1％-3％，更优选为2％；所述抗静电剂的质量是所述抗静电剂水溶液质量的6％-10％，更优选为8％。

本申请还提供了一种工业固废复合粉，使用上述处理工业固废复合粉的活性剂进行处理得到；所述处理包括：在所述工业固废复合粉中加入所述活性剂进行粉磨。

其中，工业固废复合粉的原料按质量百分比计，包括：粉煤灰45％-55％，矿渣粉35％-45％，钢渣粉5％-10％；更优选地，粉煤灰50％，矿渣粉40％，钢渣粉10％。

进一步地，所述工业固废复合粉中还包括铜尾渣和硅灰，所述铜尾渣和硅灰的质量占比不超过所述工业固废复合粉总质量的10％。

本申请还提供了上述的工业固废复合粉在水泥中的应用，所述水泥是所述工业固废复合粉与基础水泥混合形成的复合水泥；所述工业固废复合粉的质量是所述复合水泥质量的50％-70％，例如可以是50％、60％、70％或者是50％-70％之间的任意值。

下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

本实施例处理工业固废复合粉的活性剂，包括：三异丙醇胺40g、四羟乙基乙二胺10g、三乙醇胺50g和混合助剂1000g。其中，所述混合助剂包括120g的成膜剂乳液、2g的硅烷偶联剂KH570、1g的润滑剂聚乙二醇单硬脂酸脂和6g的抗静电剂十六烷基三甲基溴化铵，余量为水。进一步地，120g的成膜剂乳液中包括环氧豆油48g，十二烷基硫酸钠2.4g，去离子水69.6g。

该活性剂的制备方法包括：

(1)制备成膜剂稀释乳液：将10g甲酸加入到100g豆油中搅拌均匀，再逐滴加入85.5g双氧水，升温至65℃，恒温搅拌8h，加入碳酸氢钠中和，水洗至中性，过滤、旋转蒸发除去水分，即得到环氧豆油，待用；取环氧豆油48g，十二烷基硫酸钠2.4g，去离子水69.6g，在高速1000rpm的搅拌转速下制备得到120g的成膜剂乳液；将120g的成膜剂乳液与360g的去离子水混合稀释，得到480g的成膜剂稀释乳液。

(2)制备硅烷偶联剂水解溶液：在高速1000rpm的搅拌转速下，将2g硅烷偶联剂KH570逐滴滴入120g经醋酸调节pH值为4.0的去离子水中，滴加完毕后持续搅拌2h，得到硅烷偶联剂水解溶液。

(3)制备润滑剂水溶液：将1g润滑剂聚乙二醇单硬脂酸脂加入到99g去离子水中，在温度为55℃的水浴条件下搅拌至完全溶解，待其冷却至室温，得到润滑剂水溶液。

(4)制备抗静电剂水溶液：将6g抗静电剂十六烷基三甲基溴化铵同上加入到94g去离子水中，在温度为70℃的水浴条件下搅拌至完全溶解，待其冷却至室温，得到抗静电剂水溶液。

(5)向480g的成膜剂稀释乳液中依次缓慢加入122g的硅烷偶联剂水解溶液、100g的润滑剂水溶液和100g的抗静电剂水溶液，在中速500rpm的转速下不断搅拌，再缓慢加入198g的去离子水，继续搅拌2h，得到1000g的混合助剂。

(6)向1000g的混合助剂中加入40g三异丙醇胺，10g的三异丙醇胺，50g的三乙醇胺，搅拌均匀，得到活性剂。

本实施例提供一种工业固废复合粉，具体是：在500g的初始工业固废复合粉中，按照1‰的添加量添加上述制备得到的活性剂，然后在粉磨机中粉磨10min。其中，初始工业固废复合粉中包括250g的粉煤灰，200g的矿渣粉和50g的钢渣粉。

实施例2

本实施例的处理工业固废复合粉的活性剂，包括：三异丙醇胺80g、四羟乙基乙二胺30g、三乙醇胺110g和混合助剂1000g。其中，所述混合助剂包括180g的成膜剂乳液、6g的硅烷偶联剂KH570、3g的润滑剂聚乙二醇单硬脂酸脂和10g的抗静电剂十六烷基三甲基溴化铵，余量为水。进一步地，180g的成膜剂乳液中包括环氧豆油72g，十二烷基硫酸钠3.6g，去离子水104.4g。

该活性剂的制备方法包括：

(1)制备成膜剂稀释乳液：将10g甲酸加入到100g豆油中搅拌均匀，再逐滴加入85.5g双氧水，升温至65℃，恒温搅拌8h，加入碳酸氢钠中和，水洗至中性，过滤、旋转蒸发除去水分，即得到环氧豆油，待用；取环氧豆油72g，十二烷基硫酸钠3.6g，去离子水104.4g，在高速1000rpm的搅拌转速下制备得到180g的成膜剂乳液；将180g的成膜剂乳液与420g的去离子水混合稀释，得到600g的成膜剂稀释乳液。

(2)制备硅烷偶联剂水解溶液：在高速1000rpm的搅拌转速下，将6g硅烷偶联剂KH570逐滴滴入120g经醋酸调节pH值为4.0的去离子水中，滴加完毕后持续搅拌2h，得到硅烷偶联剂水解溶液。

(3)制备润滑剂水溶液：将3g润滑剂聚乙二醇单硬脂酸脂加入到97g去离子水中，在温度为55℃的水浴条件下搅拌至完全溶解，待其冷却至室温，得到润滑剂水溶液。

(4)制备抗静电剂水溶液：将10g抗静电剂十六烷基三甲基溴化铵同上加入到90g去离子水中，在温度为70℃的水浴条件下搅拌至完全溶解，待其冷却至室温，得到抗静电剂水溶液。

(5)向600g的成膜剂稀释乳液中依次缓慢加入126g的硅烷偶联剂水解溶液、100g的润滑剂水溶液和100g的抗静电剂水溶液，在中速500rpm的转速下不断搅拌，再缓慢加入74g的去离子水，继续搅拌2h，得到1000g的混合助剂。

(6)向1000g的混合助剂中加入80g三异丙醇胺，30g的三异丙醇胺，110g的三乙醇胺，搅拌均匀，得到活性剂。

本实施例提供一种工业固废复合粉，同实施例1，所不同的是添加1‰的本实施例制备得到的活性剂。

实施例3

本实施例的处理工业固废复合粉的活性剂，包括：三异丙醇胺60g、四羟乙基乙二胺20g、三乙醇胺80g和混合助剂1000g。其中，所述混合助剂包括150g的成膜剂乳液、4g的硅烷偶联剂KH570、2g的润滑剂聚乙二醇单硬脂酸脂和8g的抗静电剂十六烷基三甲基溴化铵，余量为水。进一步地，150g的成膜剂乳液中包括环氧豆油60g，十二烷基硫酸钠3g，去离子水87g。

该活性剂的制备方法包括：

(1)制备成膜剂稀释乳液：将10g甲酸加入到100g豆油中搅拌均匀，再逐滴加入85.5g双氧水，升温至65℃，恒温搅拌8h，加入碳酸氢钠中和，水洗至中性，过滤、旋转蒸发除去水分，即得到环氧豆油，待用；取环氧豆油60g，十二烷基硫酸钠3g，去离子水87g，在高速1000rpm的搅拌转速下制备得到150g的成膜剂乳液；将150g的成膜剂乳液与450g的去离子水混合稀释，得到600g的成膜剂稀释乳液。

(2)制备硅烷偶联剂水解溶液：在高速1000rpm的搅拌转速下，将4g硅烷偶联剂KH570逐滴滴入120g经醋酸调节pH值为4.0的去离子水中，滴加完毕后持续搅拌2h，得到硅烷偶联剂水解溶液。

(3)制备润滑剂水溶液：将2g润滑剂聚乙二醇单硬脂酸脂加入到98g去离子水中，在温度为55℃的水浴条件下搅拌至完全溶解，待其冷却至室温，得到润滑剂水溶液。

(4)制备抗静电剂水溶液：将8g抗静电剂十六烷基三甲基溴化铵同上加入到92g去离子水中，在温度为70℃的水浴条件下搅拌至完全溶解，待其冷却至室温，得到抗静电剂水溶液。

(5)向600g的成膜剂稀释乳液中依次缓慢加入124g的硅烷偶联剂水解溶液、100g的润滑剂水溶液和100g的抗静电剂水溶液，在中速500rpm的转速下不断搅拌，再缓慢加入76g的去离子水，继续搅拌2h，得到1000g的混合助剂。

(6)向1000g的混合助剂中加入60g三异丙醇胺，20g的三异丙醇胺，80g的三乙醇胺，搅拌均匀，得到活性剂。

本实施例提供一种工业固废复合粉，同实施例1，所不同的是添加1‰本实施例的活性剂。

向上述实施例1-3的工业固废复合粉中添加活性剂，并对进行粉磨前后的复合粉细度进行测试，记录使用30μm的筛网进行筛除后的筛余量，同时设置对照组中不添加活性剂直接进行粉磨得到的工业固废复合粉。表1给出了实施例1-3以及对照组的筛余量测试结果。

表1 筛余量测试结果/％

实施例1	实施例2	实施例3	对照组
				0.31％	0.26％	0.24％	0.52％

通过对表1数据分析，说明本申请的活性剂对工业固废复合粉起到了助磨作用，且经过粉磨后的复合粉细度保持较为稳定。

本申请还将实施例2-3添加了活性剂的工业固废复合粉按照一定质量比例与水泥进行混合，并检测了混合后的水泥胶砂强度，该实验按GB/T18046-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》、GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》等标准实行，其中砂浆配比为：水225ml、水泥和添加了活性剂(添加比例为1‰)的工业固废复合粉共450g、中国ISO标准砂1350g。

以下所使用的水泥是符合GB 175规定的42.5号硅酸盐水泥，购买自广西源盛海螺水泥，比表为354；使用的初始工业固废复合粉是比表为620的粉煤灰、矿渣粉和钢渣粉的复合粉(质量比为5：4：1)，实施例2的复合粉是指在初始工业固废复合粉添加1‰的实施例2的活性剂，实施例3的复合粉是指在初始工业固废复合粉添加1‰的实施例3的活性剂。最终检测得到的不同胶砂样品的强度如表2所示。

表2 不同胶砂样品的强度检测结果

表2中7d的活性指数是：水泥与不同复合粉混合后的砂浆样品在7d的抗压强度与纯水泥砂浆样品7d抗压强度的百分比；28d的活性指数是：水泥与不同复合粉混合后的砂浆样品在28d的抗压强度与纯水泥砂浆样品28d抗压强度的百分比。

根据表2中的结果，表明：将实施例3的活性剂添加到工业固废复合粉后，其与水泥混合后制得的混合胶砂强度，比实施例2的活性剂添加到工业固废复合粉后与水泥混合制得的混合胶砂强度要更好；而添加了活性剂的比不添加活性剂的混合胶砂强度更好。

在抗折强度上，不论是添加了活性剂，还是未添加活性剂，上述三种比例的水泥与复合粉混合后的混合胶砂(1：1、4：6、3：7)，在7天的抗折强度都要比纯水泥形成的胶砂7天的抗折强度更低，但是28天时的抗折强度则比纯水泥的更高，但是添加了活性剂的实施例2和实施例3的混合胶砂的抗折强度要比未添加活性剂的混合胶砂抗折强度更高。

在抗压强度上，当水泥与复合粉的比例为1:1时，不论是添加了活性剂，还是未添加活性剂，其混合胶砂的7天抗压强度比纯水泥的抗压强度更低，但28天时的抗压强度则比纯水泥的更高；而其他两个比例(4：6和3：7)混合后的混合胶砂，除了水泥与实施例3的复合粉比例为4：6时，其混合后的混合胶砂在28天的抗压强度比纯水泥的更高之外，其他的混合胶砂不论是7天的抗压强度、还是28天的抗压强度，都比纯水泥的更低。同样地，添加了活性剂的实施例2和实施例3的混合胶砂的抗压强度要比未添加活性剂的混合胶砂抗压强度更高。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (19)

1.一种处理工业固废复合粉的活性剂，其特征在于，所述活性剂的原料包括：三异丙醇胺、四羟乙基乙二胺、三乙醇胺和混合助剂；

所述三异丙醇胺：四羟乙基乙二胺：三乙醇胺：混合助剂的质量比为(4-8)：(1-3)：(5-11)：100；

每1000g的所述混合助剂包括成膜剂乳液120g-180g、硅烷偶联剂2g-6g、润滑剂1g-3g和抗静电剂6g-10g，余量为水；

所述成膜剂乳液按质量百分比为100％计，由环氧油脂35％-45％、乳化剂1％-5％和水54％-60％组成；

所述环氧油脂包括环氧豆油、环氧菜籽油、环氧亚麻油、环氧棕榈油中的至少一种；

所述乳化剂包括十二烷基硫酸钠、硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钙中的至少一种。

2.如权利要求1所述的处理工业固废复合粉的活性剂，其特征在于，所述环氧油脂的制备方法包括：将甲酸和油脂混合得到混合物，向所述混合物中逐滴加入双氧水，升温搅拌，得到所述环氧油脂。

3.如权利要求2所述的处理工业固废复合粉的活性剂，其特征在于，所述油脂包括豆油、菜籽油、亚麻油、棕榈油中的至少一种。

4.如权利要求2所述的处理工业固废复合粉的活性剂，其特征在于，所述甲酸、所述油脂和所述双氧水的质量比为(0.1-0.2)：1：(0.8-0.9)。

5.如权利要求2所述的处理工业固废复合粉的活性剂，其特征在于，所述升温的温度为60℃-70℃，所述搅拌的时间为6h-10h。

6.如权利要求2所述的处理工业固废复合粉的活性剂，其特征在于，所述搅拌结束后加入碱性物质进行中和，水洗、过滤、蒸发，得到所述环氧油脂。

7.如权利要求1所述的处理工业固废复合粉的活性剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括KH560、KH570、KH792中的至少一种；

所述润滑剂包括聚乙二醇单硬脂酸脂、聚乙二醇月桂酸酯、聚乙二醇油酸酯中的至少一种；

所述抗静电剂包括十六烷基三甲基溴化铵。

8.如权利要求1-7任一项所述的处理工业固废复合粉的活性剂，其特征在于，在处理所述工业固废复合粉时，所述活性剂的添加量是所述工业固废复合粉的质量的1‰-3‰。

9.一种权利要求1-8任一项所述处理工业固废复合粉的活性剂的制备方法，其特征在于，包括：

将所述混合助剂的原料混合，得到所述混合助剂；

向所述混合助剂中加入所述三异丙醇胺、所述四羟乙基乙二胺和所述三乙醇胺，搅拌均匀，得到所述活性剂。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述原料混合包括：

将所述成膜剂乳液、所述硅烷偶联剂、所述润滑剂、所述抗静电剂分别溶解在水中，得到成膜剂稀释乳液、硅烷偶联剂水解溶液、润滑剂水溶液和抗静电剂水溶液；

向所述成膜剂稀释乳液中依次加入所述硅烷偶联剂水解溶液、所述润滑剂水溶液、所述抗静电剂水溶液和余量的水，充分混合，得到所述混合助剂。

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH570时，调节水的pH至3.0-4.0，将所述硅烷偶联剂逐滴滴入所述水中，再搅拌1.5h-2.5h，得到所述硅烷偶联剂水解溶液。

12.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述润滑剂和所述抗静电剂分别通过水浴加热的方式溶解在水中。

13.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述成膜剂稀释乳液中的环氧油脂的质量百分比为8％-12％。

14.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂的质量是所述硅烷偶联剂水解溶液质量的1.6％-4.8％。

15.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述润滑剂的质量是所述润滑剂水溶液质量的1％-3％。

16.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述抗静电剂的质量是所述抗静电剂水溶液质量的6％-10％。

17.一种工业固废复合粉，其特征在于，使用权利要求1-8任一项所述处理工业固废复合粉的活性剂进行处理得到；

所述处理包括：在所述工业固废复合粉中加入所述活性剂进行粉磨；

所述工业固废复合粉的原料按质量百分比计，包括：粉煤灰45％-55％，矿渣粉35％-45％，钢渣粉5％-10％。

18.如权利要求17所述的工业固废复合粉，其特征在于，所述工业固废复合粉还包括铜尾渣和硅灰，所述铜尾渣和硅灰的质量占比不超过所述工业固废复合粉的质量10％。

19.如权利要求17所述的工业固废复合粉在水泥中的应用，其特征在于，所述水泥是所述工业固废复合粉与基础水泥混合形成的复合水泥；

所述工业固废复合粉的质量是所述复合水泥质量的50％-70％。