本发明涉及外加剂技术领域，特别涉及一种抗沉降剂及其制备方法和应用。
背景技术：
矿石经过选矿或冶炼后的残余物称为矿渣，是一种典型的固体废弃物，多含有较高含量的Ca、Al、Si，且兼具火山灰活性以及潜在水硬性，因此矿渣多用作掺加在水泥中的活性混合材料。其中，粒化高炉矿渣还是目前国内水泥工业中用量最大、质量最好的活性混合材料。
然而，矿渣虽然具有一定活性，但是释放很慢，所以通常会加入碱激发剂激发其活性，如Ca(OH)2等，但效果差强人意。通常也会将矿渣进一步磨细以提高其活性，但普通干磨，矿粉粒径达到6-7μm后，很难进一步磨细，且能耗很高，而采用湿磨方法，可将其磨到2-3μm，甚至更细，且能耗远低于干磨，因此，通常采用湿磨来降低矿渣的粒径，但是伴随湿磨的问题是，矿粉会有明显沉降，进而影响湿磨矿渣浆料的工作性能，甚至力学性能。
因此，开发一种适用于湿磨矿渣浆料的抗沉降剂具有十分重要意义。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明旨在提出一种抗沉降剂，以解决现有湿磨矿渣浆料在湿磨过程中易沉降的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种抗沉降剂，所述抗沉降剂由增稠剂、分散剂和葡萄糖酸钠混合而成；所述增稠剂和所述分散剂的质量比为(10-50)∶1；所述葡萄糖酸钠的用量为所述增稠剂和所述分散剂的总用量的2-5％。
可选地，所述增稠剂包括温轮胶、黄原胶和魔芋胶；所述温轮胶、所述黄原胶和所述魔芋胶的质量比为(1-2)∶(1-4)∶(1-3)。
可选地，所述分散剂为通过以下方法制得的分散剂：
将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠混合后，配制成水溶液；
向所述水溶液中加入过硫酸铵和2-巯基乙醇，然后，在一定温度下加热一段时间，冷却，得到分散剂。
可选地，所述丙烯酸和所述甲基丙烯磺酸钠的质量比为1∶(1.8-2.0)。
可选地，所述过硫酸铵的用量为所述丙烯酸和所述甲基丙烯磺酸钠的总用量的0.1-0.2％；所述2-巯基乙醇的用量为所述丙烯酸和所述甲基丙烯磺酸钠的总用量的0.1-0.2％。
可选地，所述加热的加热温度为30-60℃，加热时间为1-3h。
本发明的第二目的在于提供一种制备上述抗沉降剂的方法，该制备方法包括以下步骤：
将所述增稠剂、所述分散剂混合后，加入所述葡萄糖酸钠，继续混合，得到抗沉降剂。
本发明的第三目的在于提供一种上述抗沉降剂在湿磨矿渣浆料中的应用，在该应用中，所述抗沉降剂的用量为所述湿磨矿渣浆料的用量的0.5-1.5％。
相对于现有技术，本发明所述的抗沉降剂具有以下优势：
1、本发明的抗沉降剂以具有物理吸附作用的增稠剂和具有高电荷密度的分散剂作为主要原料，复配葡萄糖酸钠，使其具有较高的抗沉降效果，将其用于经湿磨处理的矿渣浆料，可使所制湿磨矿渣浆料几乎无沉降现象产生，且湿磨矿渣浆料的后期强度不倒缩，为湿磨技术的推广使用提供了重要的技术支撑，有利于建材行业“绿色化”的推进。
2、本发明抗沉降剂的制备工艺简单，制备过程易控制，易于工业化应用和推广。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种抗沉降剂，该抗沉降剂由增稠剂、分散剂和葡萄糖酸钠混合而成；增稠剂和分散剂的质量比为10∶1；葡萄糖酸钠的用量(质量)为增稠剂和分散剂的总用量(总质量)的2％。本实施例中增稠剂为具有物理吸附作用的增稠剂，其不仅能够吸附联结粒子，起到固水保水作用，而且能够增加稠度，利于湿磨矿渣的成型；分散剂为具有高电荷密度的分散剂，其可强吸附于矿渣颗粒表面，降低表面能，提供强电斥力、空间位阻及表面润滑作用，实现纳微颗粒的高效分散与反团聚，从而使得本实施例的抗沉降剂具有良好的抗沉降效果；葡萄糖酸钠具有缓凝作用，可防止湿磨矿渣浆料过早凝结。
其中，增稠剂包括质量分数均为0.1％的温轮胶、黄原胶和魔芋胶三种大分子植物胶；温轮胶、黄原胶和魔芋胶的质量比为1∶4∶3。在本实施例中，增稠剂是通过将温轮胶、黄原胶和魔芋胶混合制得。
而且，在本实施例中分散剂通过以下方法制得：
按照1∶1.8的质量比将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠混合后，配制成水溶液，并将水溶液加入到反应釜中；
向水溶液中加入过硫酸铵和2-巯基乙醇，然后，在60℃下加热并保温1h，且为了提高反应速率和反应程度，在加热保温过程中可以一定搅拌速度持续搅拌，冷却，得到分散剂，其中，过硫酸铵的用量(质量)为丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠的总用量(总质量)的0.1％；2-巯基乙醇的用量(质量)为丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠的总用量(总质量)的0.2％
本实施例中可采用下述方法制备抗沉降剂：
按照上述质量比，将增稠剂、分散剂混合均匀后，加入葡萄糖酸钠，继续混合均匀，得到抗沉降剂。
将本实施例的抗沉降剂用于湿磨矿渣浆料的防沉降，在该应用中，抗沉降剂的用量(质量)为湿磨矿渣浆料的用量(质量)的0.5％。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：抗沉降剂中增稠剂和分散剂的质量比为 20∶1；葡萄糖酸钠的用量(质量)为增稠剂和分散剂的总用量(总质量)的3％。
增稠剂中温轮胶、黄原胶和魔芋胶的质量比为2∶4∶3。
分散剂制备过程中，丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠的质量比为1∶2，过硫酸铵的用量(质量)为丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠的总用量(总质量)的0.1％；2-巯基乙醇的用量(质量)为丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠的总用量(总质量)的0.1％。
将本实施例的抗沉降剂用于湿磨矿渣浆料的防沉降，在该应用中，抗沉降剂的用量(质量)为湿磨矿渣浆料的用量(质量)的0.7％。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：抗沉降剂中增稠剂和分散剂的质量比为 30∶1；葡萄糖酸钠的用量(质量)为增稠剂和分散剂的总用量(总质量)的4％。
增稠剂中温轮胶、黄原胶和魔芋胶的质量比为1∶3∶2。
分散剂制备过程中，丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠的质量比为1∶1.8，过硫酸铵的用量(质量)为丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠的总用量(总质量)的0.2％；2- 巯基乙醇的用量(质量)为丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠的总用量(总质量)的0.1％。
将本实施例的抗沉降剂用于湿磨矿渣浆料的防沉降，在该应用中，抗沉降剂的用量(质量)为湿磨矿渣浆料的用量(质量)的1.0％。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：抗沉降剂中增稠剂和分散剂的质量比为 50∶1；葡萄糖酸钠的用量(质量)为增稠剂和分散剂的总用量(总质量)的5％。
增稠剂中温轮胶、黄原胶和魔芋胶的质量比为1∶4∶2。
分散剂制备过程中，丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠的质量比为1∶2，过硫酸铵的用量(质量)为丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠的总用量(总质量)的0.2％；2-巯基乙醇的用量(质量)为丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠的总用量(总质量)的0.2％。
将本实施例的抗沉降剂用于湿磨矿渣浆料的防沉降，在该应用中，抗沉降剂的用量(质量)为湿磨矿渣浆料的用量(质量)的1.5％。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：抗沉降剂中增稠剂和分散剂的质量比为 20∶1；葡萄糖酸钠的用量(质量)为增稠剂和分散剂的总用量(总质量)的3％。
增稠剂中温轮胶、黄原胶和魔芋胶的质量比为1∶4∶3。
分散剂制备过程中，丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠的质量比为1∶2，过硫酸铵的用量(质量)为丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠的总用量(总质量)的0.1％；2-巯基乙醇的用量(质量)为丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠的总用量(总质量)的0.1％。
将本实施例的抗沉降剂用于湿磨矿渣浆料的防沉降，在该应用中，抗沉降剂的用量(质量)为湿磨矿渣浆料的用量(质量)的0.5％。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于：抗沉降剂中增稠剂和分散剂的质量比为 30∶1；葡萄糖酸钠的用量(质量)为增稠剂和分散剂的总用量(总质量)的5％。
增稠剂中温轮胶、黄原胶和魔芋胶的质量比为1∶4∶2。
分散剂制备过程中，丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠的质量比为1∶1.8，过硫酸铵的用量(质量)为丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠的总用量(总质量)的0.2％；2- 巯基乙醇的用量(质量)为丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠的总用量(总质量)的0.1％。
将本实施例的抗沉降剂用于湿磨矿渣浆料的防沉降，在该应用中，抗沉降剂的用量(质量)为湿磨矿渣浆料的用量(质量)的1.0％。
参照GB/T19139-2012测量对掺有实施例1～实施例6的抗沉降剂的湿磨矿渣浆体的密度差进行测试，参照标准GB8076-2008掺有实施例1～实施例6的湿磨矿渣浆体的28d强度比进行测试，并将其与未掺本发明抗沉降剂的湿磨矿渣浆体进行对比(对比例)，其中，湿磨矿渣浆体中水固比为0.5。测试结果如表 1所示。
由表1可知，掺入实施例1～实施例6的抗沉降剂后，湿磨矿渣浆体的上下密度差有效减少，且湿磨矿渣浆体的后期强度仍能维持不下降甚至实现一定程度的增长，具有大规模推广的价值。
表1
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。