本发明涉及工业固废资源化利用
技术领域：
，具体涉及一种多元复合钢渣助磨剂。
背景技术：
：钢渣是钢铁工业主要废渣之一，主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成，矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。钢渣是在炼钢过程中用石灰提取杂质而大量生成的固态废弃物，排放量约占钢产量的10％～15％。近年来，随着钢产量的增加，钢渣堆积越来越多，利用率只有20％左右，合理综合利用钢渣已经成为目前必需解决的问题之一。钢渣主要存在以下两方面的性质，一方面，钢渣的易磨性很差：钢渣结构致密，根据国标gbj92286有关指标，钢渣可以归类为最坚硬的岩石之列，较耐磨，粉磨电耗高；并且钢渣含有5％～10％的残钢，磁选不净，尾渣中含有金属影响钢渣的利用。另一方面，钢渣的早期活性很低：由于钢渣中含有具有水硬胶凝性的矿物c3s（硅酸三钙）和c2s（硅酸二钙），其中，尽管从水泥矿物学的角度看，c3s能对早期强度起主要作用，但是钢渣经1650℃左右高温熔融形成“死烧”，矿物结晶致密，c3s的水化活性要在相当长的时间内才能发挥出来，并且c2s只能对后期强度做出贡献，从而在无适合激发剂的情况下，钢渣的早期水化活性很低，从而活性指数较低。目前市场上的助磨剂产品主要针对熟料及易磨性较好混合材的普通型助磨剂，例如，申请号为200510047822.6的中国专利文献报道了一种多功能水泥助磨剂，为粉煤灰、氯化钠、三乙醇胺、硅酸钠、锌矿石粉、苯甲酸钠、石膏、二乙二醇的混合物，该混合物的重量比为：粉煤灰为10～60％，氯化钠15～55％，三乙醇胺5～35％，硅酸钠0.05～10％，锌矿石粉0.3～12％，苯甲三钠0.2～8％，石膏0.5～6％，二乙二醇0.3～5％。但是，上述现有技术中以三乙醇胺为主要原料的助磨剂对钢渣的活性指数的提高效果并不明显，且成本较高，因此，开发对于钢渣针对性强的助磨剂产品迫在眉睫。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是提供一种多元复合钢渣助磨剂，以最佳二元有机核心复合多元组份，有效提高研磨的综合性能。本发明通过以下技术方案实现：多元复合钢渣助磨剂，包括以下重量份组份：三异丙醇胺与丙三醇按1～3：3～1配制成二元核心组份，再与三乙醇胺、硬脂酸聚氧乙烯酯、木钙、去离子水配制成多元复合助磨剂，其中二元核心组份30～50份、三乙醇胺8～12份、硬脂酸聚氧乙烯脂5～10份、木钙4～8份、去离子水15～30份。本发明进一步改进方案是，三异丙醇胺与丙三醇按1：1配制成二元核心组份。本发明更进一步改进方案是，多元复合助磨剂其中二元核心组份50份、三乙醇胺10份、硬脂酸聚氧乙烯脂5份、木钙5份、去离子水30份。本发明更进一步改进方案是，所述硬脂酸聚氧乙烯酯是硬脂酸聚氧乙烯酯peg6。本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：在钢渣粉中添加总重量的0.1%本发明，研磨后钢渣的80目筛余率、比表面积、粒径分布的综合性能均优异。具体实施方式一、二元有机核心组份实施例筛选1、实验采取100í100小型行星球磨仪，每次钢渣粉磨量为400g，助磨剂掺量为钢渣重量的0.1%，二元助磨剂按照1：1配比，分别做三组试验，通过80目筛余、比表面积、粒径分布、胶砂强度性能指标来找到最佳二元核心组份。表1二元有机组合80目筛余助磨剂种类01号（克）02号（克）03号（克）区间中值（克）三异丙醇胺+三乙醇胺38414943.5三异丙醇胺+丙三醇38354540三乙醇胺+丙三醇45474646三乙醇胺+硬脂酸聚氧乙烯酯52454648.5丙三醇+硬脂酸聚氧乙烯酯49525050.5三异丙醇胺+硬脂酸聚氧乙烯酯50404245三异丙醇胺+乙二醇47534549三乙醇胺+乙二醇46515349.5丙三醇+乙二醇49484245.5硬脂酸聚氧乙烯酯+乙二醇47535250三异丙醇胺+木钙54424548三乙醇胺+木钙42514446.5丙三醇+木钙73606466.5硬脂酸聚氧乙烯酯+木钙44546052乙二醇+木钙47576254.5三异丙醇胺45394944丙三醇48425046空白样106101103103.5表2二元有机组合比表面积助磨剂种类01号（cm2/g）02号（cm2/g）03号（cm2/g）区间中值（cm2/g）三异丙醇胺+三乙醇胺18006172281810017664三异丙醇胺+丙三醇17171196412019418682三乙醇胺+丙三醇16261167081782217071三乙醇胺+硬脂酸聚氧乙烯酯15530167221710016315丙三醇+硬脂酸聚氧乙烯酯15007176221872116864三异丙醇胺+硬脂酸聚氧乙烯酯18154176951668317418三异丙醇胺+乙二醇17334181691772817751三乙醇胺+乙二醇17671174211765417546丙三醇+乙二醇16262154171861617016硬脂酸聚氧乙烯酯+乙二醇17345174491821217778三异丙醇胺+木钙14803185971928617044三乙醇胺+木钙19140164391676117789丙三醇+木钙15766163361590016051硬脂酸聚氧乙烯酯+木钙15387169841849616941乙二醇+木钙16697153601650016028三异丙醇胺16532163801586116196丙三醇15798156341628315958空白样15831153691501615423表3二元有机组合钢渣微粉粒径分布表表4二元有机组合胶砂强度注：80目筛余越少越好、比表面积越大越优、粒径分布以3-32占比越高对强度影响越好、抗压抗折强度越高越好。2、二元有机核心组合理论分析在助磨剂应用领域，醇胺类化合物应用较为广泛。三异丙醇胺中含有羟烷基和胺基两种极性基团，氨基氮原子与三个羟烷基相连，其本身具有较强的电负性，与粉体吸附的空间位阻较大，羟烷基具有良好的吸附性，可吸附于钢渣微粉表面。在钢渣粉磨的过程中，颗粒破碎使分子原子之间的键断裂从而产生了不同的电荷，氮的电负性使其带有静电斥力，二者能够中合，从而降低了颗粒表面能和颗粒之间的粘结度，有效地避免了钢渣微粉的重新黏聚，提高钢渣微粉的流动性，因此提高了钢渣的粉磨效率。丙三醇具有良好的润滑性，从而减小了粉磨颗粒间，颗粒与磨体球锻间的摩擦阻力，可以显著增加微粉的分散性和流动性，二者的复合使用产生了叠加效应，钢渣微粉的比表面积、80目筛余、粒径分布、抗压抗折强度相对于单独参入三异丙醇胺、丙三醇，或者其他二元配比有了显著提高，因此选择三异丙醇胺和丙三醇作为二元核心组分。3.三异丙醇胺+丙三醇二元有机核心最佳配比实验例筛选按三异丙醇胺：丙三醇重量份分别为3：1、2：1、1：1、1：2、1：3配比，分别做三组试验，通过80目筛余、比表面积、粒径分布性能指标来找到最佳三异丙醇胺+丙三醇二元有机核心组份。表5三异丙醇胺+丙三醇不同配比80目筛余表6三异丙醇胺+丙三醇不同配比比表面积表7三异丙醇胺+丙三醇不同配比粒径分布表表8三异丙醇胺+丙三醇不同配比胶砂强度经实验对比，三异丙醇胺：丙三醇重量份1：1时其80目筛余、比表面积、粒径分布、抗压抗折强度性能指标最佳。二、多元复合助磨剂筛选1、以最佳二元有机组份为核心基础，设计多元复合助磨剂实施例筛选表9多元有机组合80目筛余助磨剂种类01号（克）02号（克）03号（克）区间中值（克）m155415348m246484647m347454646.5m457545355m540384441m657475352m747454546m845464846.5m948535250.5m1044434544m1152495552m1260505455m1346474345m1432343734.5m1551485652表10多元有机组合比表面积助磨剂种类01号（cm2/g）02号（cm2/g）03号（cm2/g）区间中值（cm2/g）m115563184401743817001m218405171951652917467m318071173341776817702m419781174391868818610m517351179571916218256m619693194402056420002m721579213501926520422m821778222972178422037m922801228012157422187m1020840218062199721418m1122000219842215322068m1220491222112242221351m1324500255062345124478m1423855259932831626085m1519326208762274921037表11多元有机组合钢渣微粉粒径分布表表12多元有机组合胶砂强度注：m1：二元核心（50份）+三乙醇胺（20份）+去离子水（30份）m2：二元核心（50份）+乙二醇（20份）+去离子水（30份）m3：二元核心（50份）+硬脂酸聚氧乙烯脂（20份）+去离子水（30份）m4：二元核心（50份）+木钙（20份）+去离子水（30份）m5：二元核心（50份）+三乙醇胺（10份）+乙二醇（10份）+去离子水（30份）m6：二元核心（50份）+三乙醇胺（10份）+硬脂酸聚氧乙烯脂（10份）+去离子水（30份）m7：二元核心（50份）+三乙醇胺（10份）+木钙（10份）+去离子水（30份）m8：二元核心（50份）+乙二醇（10份）+硬脂酸聚氧乙烯脂（10份）+去离子水（30份）m9：二元核心（50份）+乙二醇（10份）+木钙（10份）+去离子水（30份）m10：二元核心（50份）+木钙（10份）+硬脂酸聚氧乙烯脂（10份）+去离子水（30份）m11：二元核心（50份）+三乙醇胺（10份）+乙二醇（5份）+硬脂酸聚氧乙烯脂（5份）+去离子水（30份）m12：二元核心（50份）+三乙醇胺（5份）+乙二醇（10份）+木钙（5）+去离子水（30份）m13：二元核心（50份）+乙二醇（5份）+硬脂酸聚氧乙烯脂（10份）+木钙（5）+去离子水（30份）m14：二元核心（50份）+三乙醇胺（10份）+硬脂酸聚氧乙烯脂（5份）+木钙（5）+去离子水（30份）m15：二元核心（50份）+三乙醇胺（5份）+乙二醇（5份）+硬脂酸聚氧乙烯脂（5份）+木钙（5）+去离子水（30份）2、三异丙醇胺+丙三醇+三乙醇胺+硬脂酸聚氧乙烯脂+木钙+去离子水多元复合理论分析在二元核心组分的基础上进行多元复合，通过大量的实验研究，寻找具有叠加效应的最佳组合。通过实验得出：在三异丙醇胺和丙三醇二元核心组分中加入一定量的三乙醇胺、硬脂酸聚氧乙烯脂、木钙、去离子水可以充分地发挥出叠加效应，使80目筛余、比表面积、抗压抗折强度等指标显著提高。研究表明三乙醇胺可以提高钢渣微粉水泥胶砂早期强度，对后期强度影响并不明显。而三异丙醇胺正好相反，对于后期强度有明显提升，早期强度不明显。二者的复合掺入对于早期、后期的强度同时产生了明显地提升。硬脂酸聚氧乙烯脂具有良好的钙镁分散能力，能够有效降低钢渣微粉中的硅酸二钙、硅酸三钙、氧化镁、氧化钙等团聚粘结。在粉磨的过程中易出现粉磨团聚现象，硬脂酸聚氧乙烯脂具有良好的抗静电左右，能够有效避免静电团聚，从而进一步提高了钢渣粉磨效率。木钙的加入能够有效地减小钢渣微粉水化时体积膨胀，对于钢渣的体积稳定性起到了积极的作用。通过实验得出上述助磨剂组合有效地发挥了协同作用，在钢渣粉磨、强度、体积稳定性方面发挥了积极地作用，体现了复合叠加效应。当前第1页12