专利名称：一种矿渣立磨助磨活化剂及其复配方法
技术领域：
本发明属于基础材料制造技术领域，涉及一种适用于低活性酸性矿渣的矿渣立磨助磨活化剂，本发明还涉及一种该助磨活化剂的复配方法。
背景技术：
随着人们对矿渣微粉的性能、质量意识、经济价值的逐渐认识，粒化高炉矿渣高活性微粉，已成为目前制备水泥、高强高性能及耐蚀混凝土过程中不可或缺的组分材料。高活性矿渣微粉与硅酸盐水泥混合，其掺量可以达到55 65%或更高，降低了熟料的掺加量；作为外加剂直接掺入混凝土，可显著改善混凝土的水化热并改善混凝土施工的流动性、和易性、可泵性、抗渗、抗冻、抗硫酸盐、抗氯离子侵蚀、增加密实程度、结构强度、 耐久性；显著降低混凝土制造成本，获得良好的经济效益。目前，大多数大型建筑工程、混凝土搅拌站、新建高速铁路、公路的混凝土工程，对矿渣微粉的质量要求已经不再仅仅满足S75级，而是要达到S95级或S105级标准。目前助磨剂的研究主要是针对球磨机磨制水泥，对矿粉的助磨剂研究较少，研究矿渣立磨的专用助磨剂研究更少，而研究利用低活性酸性矿渣在立磨加入助磨活化剂生产高等级矿粉还未发现。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种矿渣立磨助磨活化剂，适用于低活性酸性矿渣生产高等级矿渣微粉。本发明的另一目的是提供一种上述助磨活化剂的复配方法。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种矿渣立磨助磨活化剂，按重量百分比，由工业盐10% 12%、尿素3% 6%、三乙醇胺8% 12%、丙三醇10% 15%、硫酸铝溶液8% 12%、甜菜糖蜜3% 6%、聚羧酸5% 8%和余量的溶剂组成，各组分总量100%。本发明所采用的另一技术方案是一种上述矿渣立磨助磨活化剂的复配方法，按重量百分比，分别取工业盐10% 12%、尿素3% 6%、三乙醇胺8% 12%、丙三醇10% 15%、硫酸铝溶液8% 12%、甜菜糖蜜3% 6%、聚羧酸5% 8%和溶剂，各组分总量100% ;依次将工业盐、尿素、三乙醇胺、丙三醇、硫酸铝、甜菜糖蜜和聚羧酸加入温度为20°C 30°C的溶剂中，每加入一种原料，充分溶解，并搅拌均匀后，再加入另一种原料，直至所有的原料全部加入溶剂中溶解，并搅拌均匀，即制得矿渣立磨助磨活化剂。本发明助磨活化剂具有如下优点
I)既起到助磨作用又有活化作用。2)采用化学激发与改善矿渣粉颗粒级配的兼容方式，产生优势互补作用。3)不单适应低活性酸性矿渣，而且也适应中性、碱性矿渣。4)立磨、球磨机皆可应用。5)生产成本低。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明进行详细说明。为了克服低活性酸性矿渣不能生产S95级矿渣粉的缺陷，本发明提供了一种利用低活性酸性矿渣在立磨生产S95级矿渣粉的矿渣助磨活化剂，解决了矿渣粉多方位的应用问题。本发明助磨活化剂，按重量百分比由工业盐10 12%、尿素3 6%、三乙醇胺8 12%、丙三醇10 15%、浓度为34 45%的硫酸铝溶液8 12%、甜菜糖蜜3 6%、浓度为40%的聚羧酸5 8%和余量的溶剂组成，各组分总量100%。溶剂采用水。上述助磨活化剂中各组成成分的作用
工业盐起到碱激发作用，能够提高矿粉早期强度和后期强度。尿素用于提高粉磨物料的均匀性、流动性。三乙醇胺用于增加物料的分散性，增加强度。丙二醇用于提闻物料的比表面积。硫酸铝用于硫酸盐激发，提高矿渣粉的强度。糖蜜可以助磨，并可调节矿渣粉的凝结时间。聚羧酸能够改善物料的性能，即可减少混凝土用水量、提高混凝土的密实性、流变性、提闻强度等。本发明还提供了一种上述助磨活化剂的复配方法按重量百分比，分别取工业盐10 12%、尿素3 6%、三乙醇胺8 12%、丙三醇10 15%、浓度为34 45%的硫酸铝溶液8 12%、甜菜糖蜜3 6%、聚羧酸5 8%和溶剂，各组分总量100% ;先将工业盐加入温度为20 30°C的溶剂中，搅拌至工业盐完全溶解；再加入尿素，搅拌至完全溶解，搅拌均匀，使工业盐和尿素充分溶解，然后依次加入三乙醇胺、丙三醇、硫酸铝、甜菜糖蜜和聚羧酸，每加入一种原料，需使加入的原料充分溶解，并搅拌均匀后，再加入另一种原料，直至所有的原料全部加入溶解，并搅拌均匀，即得矿渣立磨助磨活化剂。磨制矿粉时，将本发明矿渣立磨助磨活化剂按低活性酸性矿渣重量的I. 0%。加入，再在该矿渣中加入适量的石膏，同时入磨，磨制成表面积450 480m2/Kg的细粉，即得S95级矿渣微粉。粒化高炉矿渣粉是“潜在水硬性”的材料，单独与水拌合时，反应极慢，得不到足够的强度；加入助磨活化剂，助磨活化剂在矿渣表面产生化学吸附，降低了矿渣颗粒表面断裂强度，强化了磨盘磨辊对物料的挤压、剪切、冲击、粉碎作用，并且提高了粉体的分散性，减少了颗粒间的团聚现象，同时在矿粉水化过程中，由于活化剂诱导，加速矿渣粉的水化反应速度，激发矿渣粉的活性，达到低活性酸性矿渣粉提高活性的目的。而且助磨活化剂能破坏矿渣玻璃体表面结构，使水份易于渗入并进行水化反应，使矿渣颗粒的分散和解体，并产生有胶凝性的水化硅酸钙与水化铝酸钙，促使矿粉强度进一步提高。目前，使用助磨剂在球磨机中将碱性或中性矿渣磨制成矿渣微粉，但该矿渣微粉的比面积一般> 500m2/Kg,才能使矿渣的潜在水硬性得到一定程度的发挥，而且该矿渣微粉不适应低活性酸性矿渣在立磨生产S95级矿粉，这样造成电耗增高，设备磨损增大，生产成本增加。
用低活性酸性矿渣生产矿渣微粉时，加入本发明助磨活化剂，只需将矿渣微粉的比面积控制在450 480m2/Kg之间，就可以通过活化作用生产出S95级矿粉，大幅度降低生产成本。通过加入助磨活化剂，矿渣在细粉磨时粒径减小、自身的晶体结构、化学组成、物理化学性质发生机械与化学变化。被激活矿渣原子结构的重排和重结晶，表面层自发地重组，形成非晶质结构；其内部晶体结构发生不规则化和产生多相晶型转变，使晶格缺陷发生、t匕表面积增大，同时在助磨作用下使矿渣颗粒均匀，细颗粒量增多，表面粗糙度增大，在水化过程得以加快。而硫酸盐和铝酸盐与水后迅速生成硫酸根和铝酸根离子，减少熟料颗粒由于电性相吸而产生的絮状结构，同时还参与了矿洛一水泥体系的水化反应。对无极盐和有机物的复合，产生了化学激发功能，起到了助磨与活化优势互补作用，激发了低活性酸性矿渣粉的潜在水硬性与水化速度，达到了提高矿粉活性的目的。实施例I
按重量百分比，分别取工业盐10%、尿素6%、三乙醇胺8%、丙三醇10%、浓度为34%的硫酸铝溶液12%、甜菜糖蜜3%、浓度为40%的聚羧酸5%和水46% ;依次将工业盐、尿素、三乙醇胺、丙三醇、硫酸铝、甜菜糖蜜和聚羧酸加入温度为20°C的水中，每加入一种原料，需使加入的原料充分溶解，并搅拌均匀后，再加入另一种原料，直至所有的原料全部加入水在溶解，并搅拌均匀，即得到矿渣立磨助磨活化剂。磨制矿粉时，将该矿渣立磨助磨活化剂按低活性酸性矿渣重量的I. 0%。加入，再在该矿渣中加入适量的石膏，同时入磨，磨制成表面积450m2/Kg的矿渣微粉。经检测，制得的矿渣微粉7天的活性指数为81. 5 ；28天的活性指数为98. 3，其技术指标完全符合GB/T18046-2008的技术指标。说明采用本发明方法制得的矿渣微粉为S95级矿渣微粉。实施例2
按重量百分比，分别取工业盐11%、尿素3%、三乙醇胺12%、丙三醇12%、浓度为45%的硫酸铝溶液8%、甜菜糖蜜5%、浓度为40%的聚羧酸6%和水43% ;依次将工业盐、尿素、三乙醇胺、丙三醇、硫酸铝、甜菜糖蜜和聚羧酸加入温度为30°C的水中，每加入一种原料，需使加入的原料充分溶解，并搅拌均匀后，再加入另一种原料，直至所有的原料全部加入水在溶解，并搅拌均匀，即得到矿渣立磨助磨活化剂。磨制矿粉时，将该矿渣立磨助磨活化剂按低活性酸性矿渣重量的I. 0%。加入，再在该矿渣中加入适量的石膏，同时入磨，磨制成表面积480m2/Kg的S95级矿渣微粉。该矿渣微粉7天的活性指数为83. 4 ；28天活性指数为100. 1，其技术指标完全符合GB/T18046-2008的技术指标。说明采用本发明方法制得的矿渣微粉为S95级矿渣微粉。实施例3
按重量百分比，分别取工业盐12%、尿素4%、三乙醇胺10%、丙三醇15%、浓度为39%的硫酸铝溶液10%、甜菜糖蜜6%、浓度为40%的聚羧酸8%和水35% ;依次将工业盐、尿素、三乙醇胺、丙三醇、硫酸铝、甜菜糖蜜和聚羧酸加入温度为25°C的水中，每加入一种原料，需使加入的原料充分溶解，并搅拌均匀后，再加入另一种原料，直至所有的原料全部加入水在溶解，并搅拌均匀，即得到矿渣立磨助磨活化剂。磨制矿粉时，将该矿渣立磨助磨活化剂按低活性酸性矿渣重量的1.0%。加入，再在该矿渣中加入适量的石膏，同时入磨，磨制成表面积470m2/Kg的S95级矿渣微粉。该矿渣微粉7天的活性指数为82. 2 ；28天的活性指数为100. 2，其技术指标完全符合GB/T18046-2008的技术指标。说明采用本发明方法制得的矿渣微粉为S95级矿渣微粉。实施例4
按重量百分比，分别取工业盐10%、尿素5%、三乙醇胺11%、丙三醇14%、浓度为36%的硫酸铝溶液9%、在水中甜菜糖蜜4%、浓度为40%的聚羧酸7%和水40% ;依次将工业盐、尿素、三乙醇胺、丙三醇、硫酸铝、甜菜糖蜜和聚羧酸加入温度为22°C的水中，每加入一种原料，需使加入的原料充分溶解，并搅拌均匀后，再加入另一种原料，直至所有的原料全部加入水在溶解，并搅拌均匀，即得到矿渣立磨助磨活化剂。磨制矿粉时，将该矿渣立磨助磨活化剂按低活性酸性矿渣重量的I. 0%。加入，再在该矿渣中加入适量的石膏，同时入磨，磨制成表面积460m2/Kg的S95级矿渣微粉。该矿渣微粉7天的活性指数为78. 8 ；28天的活性指数为98. 6，其技术指标完全符合GB/T18046-2008的技术指标。说明采用本发明方法制得的矿渣微粉为S95级矿渣微粉。
实施例5
按重量百分比，分别取工业盐12%、尿素6%、三乙醇胺9%、丙三醇11%、浓度为42%的硫酸铝溶液11%、甜菜糖蜜6%、浓度为40%的聚羧酸8%和水37% ;依次将工业盐、尿素、三乙醇胺、丙三醇、硫酸铝、甜菜糖蜜和聚羧酸加入温度为27°C的水中，每加入一种原料，需使加入的原料充分溶解，并搅拌均匀后，再加入另一种原料，直至所有的原料全部加入水在溶解，并搅拌均匀，即得到矿渣立磨助磨活化剂。磨制矿粉时，将该矿渣立磨助磨活化剂按低活性酸性矿渣重量的I. 0%。加入，再在该矿渣中加入适量的石膏，同时入磨，磨制成表面积455m2/Kg的S95级矿渣微粉。该矿渣微粉7天的活性指数为79. 3 ；28天的活性指数为98. I，其技术指标完全符合GB/T18046-2008的技术指标。说明采用本发明方法制得的矿渣微粉为S95级矿渣微粉。实施例6
按重量百分比，分别取工业盐11%、尿素6%、三乙醇胺8%、丙三醇13%、浓度为40%的硫酸铝溶液12%、甜菜糖蜜3%、浓度为40%的聚羧酸5%和水42% ;依次将工业盐、尿素、三乙醇胺、丙三醇、硫酸铝、甜菜糖蜜和聚羧酸加入温度为29°C的水中，每加入一种原料，需使加入的原料充分溶解，并搅拌均匀后，再加入另一种原料，直至所有的原料全部加入水在溶解，并搅拌均匀，即得到矿渣立磨助磨活化剂。磨制矿粉时，将该矿渣立磨助磨活化剂按低活性酸性矿渣重量的I. 0%。加入，再在该矿渣中加入适量的石膏，同时入磨，磨制成表面积475m2/Kg的S95级矿渣微粉。该矿渣微粉7天的活性指数为80 ；28天的活性指数为97. 3，其技术指标完全符合GB/T18046-2008的技术指标。说明采用本发明方法制得的矿渣微粉为S95级矿渣微粉。
权利要求
1.一种矿渣立磨助磨活化剂，其特征在于，按重量百分比，由工业盐10% 12%、尿素3% 6%、三乙醇胺8% 12%、丙三醇10% 15%、硫酸铝溶液8% 12%、甜菜糖蜜3% 6%、聚羧酸5% 8%和余量的溶剂组成，各组分总量100%。
2.如权利要求I所述的矿渣立磨助磨活化剂，其特征在于，所述硫酸铝溶液的浓度为34 45%o
3.如权利要求I所述的矿渣立磨助磨活化剂，其特征在于，所述的溶剂采用水。
4.一种权利要求I所述矿渣立磨助磨活化剂的复配方法，其特征在于，按重量百分比，分别取工业盐10% 12%、尿素3% 6%、三乙醇胺8% 12%、丙三醇10% 15%、硫酸铝溶液8% 12%、甜菜糖蜜3% 6%、聚羧酸5% 8%和溶剂，各组分总量100% ;依次将工业盐、尿素、三乙醇胺、丙三醇、硫酸铝、甜菜糖蜜和聚羧酸加入温度为20°C 30°C的溶剂中，每加入一种原料，充分溶解，并搅拌均匀后，再加入另一种原料，直至所有的原料全部加入溶 剂中溶解，并搅拌均匀，即制得矿渣立磨助磨活化剂。
5.如权利要求4所述的矿渣立磨助磨活化剂的复配方法，其特征在于，所述硫酸铝溶液的浓度为34 45%。
6.如权利要求4所述的矿渣立磨助磨活化剂的复配方法，其特征在于，所述的溶剂采用水。
全文摘要
本发明提供了一种矿渣立磨助磨活化剂及其复配方法，按重量百分比，由工业盐10～12%、尿素3～6%、三乙醇胺8～12%、丙三醇10～15%、硫酸铝溶液8～12%、甜菜糖蜜3～6%、聚羧酸5～8%和余量的溶剂组成，各组分总量100%；依次将工业盐、尿素、三乙醇胺、丙三醇、硫酸铝、甜菜糖蜜和聚羧酸加入溶剂中，每加入一种原料，充分溶解，搅拌均匀后，再加入另一种原料，至所有的原料全部加入溶剂溶解，并搅拌均匀，制得矿渣立磨助磨活化剂。本助磨活化剂既能起到助磨作用又有活化作用，采用化学激发与改善矿渣粉颗粒级配的兼容方式，产生优势互补作用；不单适应低活性酸性矿渣，也适应中性、碱性矿渣；立磨、球磨机皆可应用。
文档编号C04B22/00GK102745917SQ20121021931
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者安银平, 武学龙, 王刚, 翟胜利, 赵建清 申请人:酒钢(集团)宏达建材有限责任公司