專利名稱：一種礦渣復(fù)合活化助磨劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泥生產(chǎn)中使用的礦渣復(fù)合活化助磨劑及其制備方法，屬于水泥及膠凝材料生產(chǎn)中的助磨添加劑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
礦渣是冶煉生鐵時(shí)的副產(chǎn)品，具有較高的潛在活性，中國(guó)每年的礦渣產(chǎn)量有一億多噸，如果這些礦渣得不到有效利用，必然會(huì)對(duì)環(huán)境造成難以估量的污染，也將造成巨大的能源浪費(fèi)。目前，礦渣用作水泥的混合材和用以生產(chǎn)礦渣水泥外，特別是磨細(xì)礦渣作為礦物摻合料已成為制備高性能混凝土必不可少的組分之一。但是礦渣在使用過程中存在易磨性差，早期強(qiáng)度偏低，制約了礦渣的推廣應(yīng)用。延長(zhǎng)粉磨時(shí)間雖然可以提高粉磨效率，但增加了電耗，增加了粉磨成本，同時(shí)在礦渣的粉磨過程中，由于物料在粉磨過程中受各種力的影響導(dǎo)致顆粒內(nèi)部的電價(jià)鍵斷裂，產(chǎn)生電子密度的差異，在斷面兩側(cè)形成一系列交錯(cuò)的活性點(diǎn)，它們彼此吸引，使斷裂面趨向于復(fù)合并使物料發(fā)生團(tuán)聚，從而使粉磨產(chǎn)量和質(zhì)量大幅度下降。為降低粉磨能耗、阻止礦渣斷裂面的愈合和減少團(tuán)聚現(xiàn)象，使用助磨劑是最簡(jiǎn)單易行的辦法，使用適當(dāng)?shù)闹┛商岣叻勰バ?0％左右，水泥助磨劑的研究和使用國(guó)外早在上世紀(jì)30年代就已開始，進(jìn)行過大量工作，申請(qǐng)了許多專利，國(guó)內(nèi)從50年代就進(jìn)行了研究和使用。目前國(guó)內(nèi)外所研究和使用的助磨劑多數(shù)價(jià)值昂貴，來源短缺，且對(duì)礦渣助磨效果不顯著，對(duì)礦渣性能無改善或改善作用不大，因而普遍推廣應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種助磨效果好、節(jié)能、能提高礦渣活性的礦渣復(fù)合活化助磨劑及其制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種礦渣復(fù)合活化助磨劑，其特征在于它主要由三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料混合經(jīng)過磁化裝置活化處理制得，各原料所占質(zhì)量百分比為三乙醇胺10-40，聚羧酸減水劑10-40，氫氧化鈣飽和溶液20-50。
上述的三乙醇胺為工業(yè)級(jí)三乙醇胺。
上述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1。
上述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(-10℃-40℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
上述的一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量百分比為三乙醇胺10-40，聚羧酸減水劑10-40，氫氧化鈣飽和溶液20-50選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻后，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻后靜置，濾出沉淀物后的濾液經(jīng)過磁化裝置活化后即為產(chǎn)品。
上述的經(jīng)過磁化裝置活化的條件是磁場(chǎng)強(qiáng)度為750-850mT，液體流速為0.5-1.5m/s，磁化時(shí)間為10-30s。
一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的應(yīng)用摻入量為礦渣質(zhì)量的0.01％-0.05％，其添加方式為按設(shè)定摻量通過高效霧化裝置噴入磨機(jī)內(nèi)。
本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明的一種礦渣復(fù)合活化助磨劑采用三乙醇胺、聚羧酸減水劑并與氫氧化鈣飽和溶液復(fù)合，然后經(jīng)過磁化裝置活化而成；該復(fù)合活化助磨劑吸附在顆粒表面屏蔽顆粒的表面剩余電荷，防止粉體的聚結(jié)，阻止斷面重合，減少了團(tuán)聚現(xiàn)象，從而有利于提高礦渣粉的細(xì)度；同時(shí)，該復(fù)合活化助磨劑能激發(fā)礦渣水泥的活性，提高礦渣水泥的水化速度，促進(jìn)硬化水泥漿體更進(jìn)一步致密化。因此，該產(chǎn)品既能助磨又能激發(fā)礦渣活性，能提高礦渣細(xì)度和活性，助磨效果好；使用本發(fā)明的一種礦渣復(fù)合活化助磨劑后可以改善礦渣粉磨車間工作環(huán)境，具有能夠降低電耗、提高產(chǎn)量、減少粉塵飛揚(yáng)并有效提高礦渣活性的特點(diǎn)；能提高粉磨效率10-20％，提高三天強(qiáng)度2-3MPa，28天強(qiáng)度4-8MPa。
2、本產(chǎn)品原料來源充足，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，從而易于在水泥工業(yè)推廣使用，具有良好的推廣應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
實(shí)施例1一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的制備方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量百分比為三乙醇胺40，聚羧酸減水劑20，氫氧化鈣飽和溶液40選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；所述的三乙醇胺為工業(yè)級(jí)三乙醇胺，所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1，所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(20℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻后，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻后靜置，濾出沉淀物后的濾液經(jīng)過磁化裝置活化后即為產(chǎn)品(一種礦渣復(fù)合活化助磨劑)?；罨瘲l件是磁場(chǎng)強(qiáng)度為800mT，液體流速為1m/s，磁化時(shí)間為20s。
實(shí)施例2一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的制備方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量百分比為三乙醇胺30，聚羧酸減水劑35，氫氧化鈣飽和溶液35選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；所述的三乙醇胺為工業(yè)級(jí)三乙醇胺，所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1，所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(20℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻后，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻后靜置，濾出沉淀物后的濾液經(jīng)過磁化裝置活化后即為產(chǎn)品(一種礦渣復(fù)合活化助磨劑)?；罨瘲l件是磁場(chǎng)強(qiáng)度為800mT，液體流速為1m/s，磁化時(shí)間為20s。
實(shí)施例3一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的制備方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量百分比為三乙醇胺15，聚羧酸減水劑40，氫氧化鈣飽和溶液45選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；所述的三乙醇胺為工業(yè)級(jí)三乙醇胺，所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1，所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(20℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻后，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻后靜置，濾出沉淀物后的濾液經(jīng)過磁化裝置活化后即為產(chǎn)品(一種礦渣復(fù)合活化助磨劑)。活化條件是磁場(chǎng)強(qiáng)度為800mT，液體流速為1m/s，磁化時(shí)間為20s。
用5kg試驗(yàn)小磨，將5kg礦渣，1.5g本礦渣復(fù)合活化助磨劑摻入礦渣中，粉磨45分鐘。除細(xì)度和勃氏比表面積是測(cè)試純礦渣樣外，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度測(cè)試均是測(cè)試礦渣與硅酸鹽水泥的混合物，礦渣與水泥的復(fù)合比例為1∶1。
所得礦渣水泥物理力學(xué)性能見表1。
表1

從上表可知，本礦渣復(fù)合活化助磨既能提高礦渣的粉磨細(xì)度，增加礦渣的比表面積，又能使礦渣水泥各齡期的強(qiáng)度得到提高，早期強(qiáng)度能提高2-3MPa，28天強(qiáng)度能提高4-8MPa。同時(shí)，加入本礦渣復(fù)合活化助磨后，水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量和凝結(jié)時(shí)間的變化很小，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
使用時(shí)，最好直接將本發(fā)明給出的礦渣復(fù)合活化助磨的添加方式為按優(yōu)化摻量通過高效霧化裝置噴入磨機(jī)內(nèi)，盡量靠近磨機(jī)喂料口。
實(shí)施例4一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的制備方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量百分比為三乙醇胺10，聚羧酸減水劑40，氫氧化鈣飽和溶液50選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；所述的三乙醇胺為工業(yè)級(jí)三乙醇胺，所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1，所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(-10℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻后，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻后靜置，濾出沉淀物后的濾液經(jīng)過磁化裝置活化后即為產(chǎn)品；所述的經(jīng)過磁化裝置活化的條件是磁場(chǎng)強(qiáng)度為750mT，液體流速為0.5m/s，磁化時(shí)間為10s。
上述一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的應(yīng)用摻入量為礦渣質(zhì)量的0.01％，其添加方式為按設(shè)定摻量通過高效霧化裝置噴入磨機(jī)內(nèi)。
實(shí)施例5一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的制備方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量百分比為三乙醇胺40，聚羧酸減水劑10，氫氧化鈣飽和溶液50選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；所述的三乙醇胺為工業(yè)級(jí)三乙醇胺，所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1，所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(30℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻后，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻后靜置，濾出沉淀物后的濾液經(jīng)過磁化裝置活化后即為產(chǎn)品；所述的經(jīng)過磁化裝置活化的條件是磁場(chǎng)強(qiáng)度為800mT，液體流速為1m/s，磁化時(shí)間為20s。
上述的一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的應(yīng)用摻入量為礦渣質(zhì)量的0.05％，其添加方式為按設(shè)定摻量通過高效霧化裝置噴入磨機(jī)內(nèi)。
實(shí)施例6一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的制備方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量百分比為三乙醇胺40，聚羧酸減水劑40，氫氧化鈣飽和溶液20選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；所述的三乙醇胺為工業(yè)級(jí)三乙醇胺，所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1，所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下(40℃)的氫氧化鈣飽和溶液。
2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻后，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻后靜置，濾出沉淀物后的濾液經(jīng)過磁化裝置活化后即為產(chǎn)品；所述的經(jīng)過磁化裝置活化的條件是磁場(chǎng)強(qiáng)度為850mT，液體流速為1.5m/s，磁化時(shí)間為30s。
上述的一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的應(yīng)用摻入量為礦渣質(zhì)量的0.02％，其添加方式為按設(shè)定摻量通過高效霧化裝置噴入磨機(jī)內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種礦渣復(fù)合活化助磨劑，其特征在于它主要由三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料混合經(jīng)過磁化裝置活化處理制得，各原料所占質(zhì)量百分比為三乙醇胺10-40，聚羧酸減水劑10-40，氫氧化鈣飽和溶液20-50。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦渣復(fù)合活化助磨劑，其特征在于所述的三乙醇胺為工業(yè)級(jí)三乙醇胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦渣復(fù)合活化助磨劑，其特征在于所述的聚羧酸減水劑為商品聚羧酸減水劑PC-1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦渣復(fù)合活化助磨劑，其特征在于所述的氫氧化鈣飽和溶液為自然溫度下的氫氧化鈣飽和溶液。
5.如權(quán)利要求1所述的一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量百分比為三乙醇胺10-40，聚羧酸減水劑10-40，氫氧化鈣飽和溶液20-50選取三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料，備用；2)先將三乙醇胺加入到氫氧化鈣飽和溶液中，攪拌均勻后，加入聚羧酸減水劑，攪拌混合均勻后靜置，濾出沉淀物后的濾液經(jīng)過磁化裝置活化后即為產(chǎn)品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的制備方法，其特征在于所述的經(jīng)過磁化裝置活化的條件是磁場(chǎng)強(qiáng)度為750-850mT，液體流速為0.5-1.5m/s，磁化時(shí)間為10-30s。
7.如權(quán)利要求1所述的一種礦渣復(fù)合活化助磨劑的應(yīng)用，其特征在于摻入量為礦渣質(zhì)量的0.01％-0.05％，其添加方式為按設(shè)定摻量通過高效霧化裝置噴入磨機(jī)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水泥生產(chǎn)中使用的礦渣復(fù)合活化助磨劑及其制備方法。一種礦渣復(fù)合活化助磨劑，其特征在于它主要由三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶液原料混合經(jīng)過磁化裝置活化處理制得，各原料所占質(zhì)量百分比為三乙醇胺10－40，聚羧酸減水劑10－40，氫氧化鈣飽和溶液20－50。該產(chǎn)品既能助磨又能激發(fā)礦渣活性，能提高礦渣細(xì)度和活性，助磨效果好；節(jié)能和增強(qiáng)，其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。使用本礦渣復(fù)合活化助磨劑后能提高粉磨效率10－20％，提高3天強(qiáng)度2－3MPa，28天強(qiáng)度4－8MPa。
文檔編號(hào)C04B24/04GK1958501SQ20061012508
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月21日
發(fā)明者馬保國(guó), 萬雪峰, 李相國(guó), 李葉青, 胡貞武 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)