本发明涉及矿山充填材料技术，具体涉及一种用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法。
背景技术：
采矿工业形成较多的采空区，造成地面沉降、塌陷等问题，给人民群众的生产生活造成诸多不利影响，影响生产生活的安全。同时采矿业和冶金行业产生大量尾矿、钢渣等固体废弃物，其存放占用大量土地，也造成资源浪费。
将尾矿和钢渣等固体废弃物回填到采空区，成为充填开采，可以消纳固体废弃物的同时，能够较大程度的缓解采空区的地面沉降、塌陷等问题，可谓一举两得。
胶凝剂是充填开采过程中需要添加的固体物质，能够起到加快充填材料的固结，增大充填固结物料的抗压强度的作用。而激发剂又是胶凝剂不可缺少的组成部分。现有技术中的激发剂存在性能不达标，流动性较差，提供的碱性不足，生产的胶凝剂合格率较低，使用成本较高的问题。因此，需要提供一种用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法，以解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法，使用该用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法，能够提高胶凝剂的产品合格率，降低生产成本，使激发剂具有较好的流动性，能够提供更强的碱性，。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种用于矿山充填材料的激发剂，所述激发剂包括钢渣、硅酸钠、硫酸铝和硫酸铵；
所述用于矿山充填材料的激发剂按下列重量份的原料制成：钢渣76～78份、硅酸钠14～16份、硫酸铝2～4份、硫酸铵4～6份；
所述钢渣包括电炉钢渣，所述钢渣是在干燥条件下自然冷却得到，所述干燥条件是指环境湿度在5％以下；
所述硅酸钠包括固态硅酸钠，所述固态硅酸钠是干法浇铸成型制备得到的；
所述硫酸铝包括无水硫酸铝；
所述硫酸铵包括无水硫酸铵。
优选地，所述激发剂包括钢渣、硅酸钠、硫酸铝和硫酸铵；
所述用于矿山充填材料的激发剂按下列重量份的原料制成：钢渣77份、硅酸钠15份、硫酸铝3份、硫酸铵5份；
所述钢渣包括电炉钢渣，所述钢渣是在干燥条件下自然冷却得到，所述干燥条件是指环境湿度为5％；
所述硅酸钠包括固态硅酸钠，所述固态硅酸钠是干法浇铸成型制备得到的；
所述硫酸铝包括无水硫酸铝；
所述硫酸铵包括无水硫酸铵。
优选地，所述钢渣中各物质的质量含量为金属铁4％～6％，氧化镁4％～5％，氧化锰1.1％～2.3％。
优选地，所述激发剂还包括高分子吸水树脂，所述高分子吸水树脂的添加量为0.1～0.3重量份，其作用是避免所述激发剂储存环境存在的水蒸气对激发性能的降低。
优选地，所述激发剂还包括氧化钙，所述氧化钙的添加量为1～2重量份，其作用是避免所述激发剂储存环境存在的二氧化碳对激发性能的降低。
第二方面，本发明提供一种用于矿山充填材料的激发剂制备方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1)粉碎物料：将钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别放入粉碎机中，使钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别被粉碎为粒度20微米～30微米、40微米～60微米、10微米～20微米、100微米～120微米的粉状物，分别得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、粉状硫酸铵，所述粉碎的环境湿度在5％以下；
步骤2)混合粉状钢渣和粉状硅酸钠：取步骤1)得到的粉状钢渣76～78重量份，输送至v型混料机中，将其转速设置在15～20转/分钟，混合5～7分钟后，加入14～16重量份的步骤1)得到的粉状硅酸钠，将v型混料机的转速提高至24～26转/分钟，混合20～30分钟，得到粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物；
步骤3)加入粉状硫酸铝：取步骤1)得到的粉状硫酸铝2～4重量份，加入到步骤2)得到的粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物，将v型混料机的转速设置在22～24转/分钟，混合10～18分钟，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物；
步骤4)加入粉状硫酸铵：取步骤1)得到的粉状硫酸铵4～6重量份，加入到步骤3)得到的粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物，将v型混料机的转速设置在12～16转/分钟，混合30～48分钟，得到激发剂。
优选地，所述v型混料机的物料容器为密封容器。
优选地，所述步骤2)至步骤4)的物料混合过程中，所述v型混料机的物料容器中充入干燥的氮气进行保护，防止水和二氧化碳降低激发剂的性能。
优选地，所述步骤4)后还包括加入高分子吸水树脂步骤，取0.1～0.3重量份的高分子吸水树脂加入到激发剂中，将v型混料机的转速设置在8～13转/分钟，混合30～36分钟。
优选地，所述步骤4)后还包括加入氧化钙步骤，取1～2重量份的粒度为30～60微米的氧化钙加入到激发剂中，将v型混料机的转速设置在18～24转/分钟，混合20～25分钟。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：(1)解决了当前激发剂性能不稳定的问题，提高了其用于生产胶凝剂的产品合格率，使产品合格率由低于90％，提高到90％以上；(2)使用本发明的激发剂生产胶凝剂，具有更好的流动性，能够提供更强的碱性，降低了胶凝剂的生产成本，使其吨生产成本降低58元以上；(3)该产品的研制是以炼钢、炼铁及球团生产中所产生的固废为依托，减少了固废对环境的污染，充分利用了固废中有效元素，减少了资源的浪费；(4)具有较好的经济和社会效益，按年产10万吨的胶凝剂的产能计算，每年可创造3700万元的销售收入，净利润达1350万元，全年上缴税金达370万元，还可以创造近40人的就业岗位。
具体实施方式
本发明提供一种用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法，使用该用于矿山充填材料的激发剂及其制备方法，能够提高胶凝剂的产品合格率，降低生产成本。
本发明提供用于矿山充填材料的激发剂，激发剂包括钢渣、硅酸钠、硫酸铝和硫酸铵；
用于矿山充填材料的激发剂按下列重量份的原料制成：钢渣76～78份、硅酸钠14～16份、硫酸铝2～4份、硫酸铵4～6份；
钢渣包括电炉钢渣，钢渣是在干燥条件下自然冷却得到，干燥条件是指环境湿度在5％以下；
硅酸钠包括固态硅酸钠，固态硅酸钠是干法浇铸成型制备得到的；
硫酸铝包括无水硫酸铝；
硫酸铵包括无水硫酸铵。
优选地，激发剂包括钢渣、硅酸钠、硫酸铝和硫酸铵；
用于矿山充填材料的激发剂按下列重量份的原料制成：钢渣77份、硅酸钠15份、硫酸铝3份、硫酸铵5份；
钢渣包括电炉钢渣，钢渣是在干燥条件下自然冷却得到，干燥条件是指环境湿度为5％；
硅酸钠包括固态硅酸钠，固态硅酸钠是干法浇铸成型制备得到的；
硫酸铝包括无水硫酸铝；
硫酸铵包括无水硫酸铵。
本发明的激发剂中添加钢渣的主要作用是增加胶凝剂中硅酸三钙、硅酸二钙的含量，提高制备得到的胶凝剂的活性度。
本发明的激发剂中添加硅酸钠的作用是增加胶凝剂的粘结度，提高胶凝剂的抗压强度。
本发明的激发剂中添加硫酸铝的作用是提高胶凝剂的凝结速度，使其满足速凝的要求。
本发明的激发剂中添加硫酸铵的作用是起催化与板结作用。
在干燥条件下自然冷却的电炉钢渣含有少量的游离钙和镁氧化物，作为激发剂添加到胶凝剂中使用时，与加入的水发生化学反应，能够产生更多的碱性物质，可以提高充填物质的固结强度，缩短固结时间。此外，在此条件在得到的电炉钢渣中含有较多的γ型硅酸二钙，使钢渣更易于粉碎，有利于降低激发剂的制备成本。
优选地，钢渣中各物质的质量含量为金属铁4％～6％，氧化镁4％～5％，氧化锰1.1％～2.3％。
优选地，激发剂还包括高分子吸水树脂，高分子吸水树脂的添加量为0.1～0.3重量份，其作用是避免激发剂储存环境存在的水蒸气对激发性能的降低。有利于增加激发剂的保质期，使其提供碱性的能力得以较好的保存，从而有利于缩短胶凝剂及充填物质的固结时间。
优选地，激发剂还包括氧化钙，氧化钙的添加量为1～2重量份，其作用是避免激发剂储存环境存在的二氧化碳对激发性能的降低，还可以提高激发剂提供碱性的能力。空气中的二氧化碳能够与激发剂中存在的各种形式的碱性物质反应，使其激发能力下降。加入少量氧化钙后，储存环境中的二氧化碳和水会优先与氧化钙反应，生产碳酸钙，从而使激发剂性能得以保持。
进一步优选地，激发剂还包括经碱处理的微晶纤维素，添加量为0.05～0.15重量份，添加的微晶纤维素的聚合度为100～200，粒度为20～30微米。
微晶纤维素的碱处理方法为：将微晶纤维素在1～2mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡20～40分钟，然后用水洗涤至中性，使用70～80摄氏度的热空气干燥至恒重，得到经碱处理的微晶纤维素。
经碱处理的微晶纤维素分子中具有碱性基团，能够增加激发剂的碱性物质，增强激发剂的活性，同时形成以微型纤维素为骨架的立体网状结构，使充填材料形成类似“钢筋混凝土”的微观结构，能够增强充填材料的抗压强度。
本发明提供用于矿山充填材料的激发剂制备方法，方法包括以下步骤：
步骤1)粉碎物料：将钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别放入粉碎机中，使钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别被粉碎为粒度20微米～30微米、40微米～60微米、10微米～20微米、100微米～120微米的粉状物，分别得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、粉状硫酸铵，粉碎的环境湿度在5％以下；
步骤2)混合粉状钢渣和粉状硅酸钠：取步骤1)得到的粉状钢渣76～78重量份，输送至v型混料机中，将其转速设置在15～20转/分钟，混合5～7分钟后，加入14～16重量份的步骤1)得到的粉状硅酸钠，将v型混料机的转速提高至24～26转/分钟，混合20～30分钟，得到粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物；
步骤3)加入粉状硫酸铝：取步骤1)得到的粉状硫酸铝2～4重量份，加入到步骤2)得到的粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物，将v型混料机的转速设置在22～24转/分钟，混合10～18分钟，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物；
步骤4)加入粉状硫酸铵：取步骤1)得到的粉状硫酸铵4～6重量份，加入到步骤3)得到的粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物，将v型混料机的转速设置在12～16转/分钟，混合30～48分钟，得到激发剂。
本发明采用粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、粉状硫酸铵等物质制备激发剂，能够使激发剂具有较好的流动性。
优选地，v型混料机的物料容器为密封容器。
优选地，步骤2)至步骤4)的物料混合过程中，v型混料机的物料容器中充入干燥的氮气进行保护，防止水和二氧化碳降低激发剂的性能。
优选地，步骤4)后还包括加入高分子吸水树脂步骤，取0.1～0.3重量份的高分子吸水树脂加入到激发剂中，将v型混料机的转速设置在8～13转/分钟，混合30～36分钟。
优选地，步骤4)后还包括加入氧化钙步骤，取1～2重量份的粒度为30～60微米的氧化钙加入到激发剂中，将v型混料机的转速设置在18～24转/分钟，混合20～25分钟。
进一步优选地，步骤4)后还包括加入经碱处理的微晶纤维素步骤，取0.05～0.15重量份的粒度为20～30微米的经碱处理的微晶纤维素加入到激发剂中，将v型混料机的转速设置在11～15转/分钟，混合30～35分钟。
下面将通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例使用的激发剂的组成如下：钢渣76份、硅酸钠16份、硫酸铝2份、硫酸铵6份，钢渣是电炉钢渣是在环境湿度为5％的干燥条件下自然冷却得到，其中主要物质含量为铁4％，氧化镁5％，氧化锰1.1％，硅酸钠为干法浇铸成型制备得到的固态硅酸钠，硫酸铝为无水硫酸铝，硫酸铵为无水硫酸铵。
本实施例的激发剂的制备方法如下：
步骤1)粉碎物料：将钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别放入粉碎机中，使钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别被粉碎为粒度20微米～25微米、40微米～50微米、15微米～20微米、110微米～120微米的粉状物，分别得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、粉状硫酸铵，粉碎的环境湿度约为4％；
步骤2)混合粉状钢渣和粉状硅酸钠：取步骤1)得到的粉状钢渣76重量份，输送至v型混料机中，将其转速设置在15转/分钟，混合7分钟后，加入16重量份的步骤1)得到的粉状硅酸钠，将v型混料机的转速提高至26转/分钟，混合20分钟，得到粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物；
步骤3)加入粉状硫酸铝：取步骤1)得到的粉状硫酸铝2重量份，加入到步骤2)得到的粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物，将v型混料机的转速设置在24转/分钟，混合10分钟，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物；
步骤4)加入粉状硫酸铵：取步骤1)得到的粉状硫酸铵6重量份，加入到步骤3)得到的粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物，将v型混料机的转速设置在12转/分钟，混合48分钟，得到激发剂。
得到的激发剂比现有技术的激发剂的流动性提高18％。
将本实施例得到的激发剂用于磁铁矿1:8胶凝剂的制备，配方(质量百分比)为水渣70％、脱硫石膏17％、钢渣7％、本实施例制备的激发剂6％。得到的胶凝剂的合格率达到91％以上，其生产成本降低56元/吨胶凝剂。采用事中充填采矿法进行充填，28天强度大于2.8mpa，固结时间缩短14％。
实施例2
本实施例使用的激发剂的组成如下：钢渣78份、硅酸钠14份、硫酸铝4份、硫酸铵4份，钢渣是电炉钢渣是在环境湿度为3％的干燥条件下自然冷却得到，其中主要物质含量为铁6％，氧化镁4％，氧化锰2.3％，硅酸钠为干法浇铸成型制备得到的固态硅酸钠，硫酸铝为无水硫酸铝，硫酸铵为无水硫酸铵。
本实施例的激发剂的制备方法如下：
步骤1)粉碎物料：将钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别放入粉碎机中，使钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别被粉碎为粒度25微米～30微米、50微米～60微米、10微米～15微米、100微米～110微米的粉状物，分别得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、粉状硫酸铵，粉碎的环境湿度约为5％；
步骤2)混合粉状钢渣和粉状硅酸钠：取步骤1)得到的粉状钢渣78重量份，输送至v型混料机中，将其转速设置在20转/分钟，混合5分钟后，加入14重量份的步骤1)得到的粉状硅酸钠，将v型混料机的转速提高至24转/分钟，混合30分钟，得到粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物；
步骤3)加入粉状硫酸铝：取步骤1)得到的粉状硫酸铝4重量份，加入到步骤2)得到的粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物，将v型混料机的转速设置在22转/分钟，混合18分钟，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物；
步骤4)加入粉状硫酸铵：取步骤1)得到的粉状硫酸铵4重量份，加入到步骤3)得到的粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物，将v型混料机的转速设置在16转/分钟，混合30分钟，得到激发剂。
得到的激发剂比现有技术的激发剂的流动性提高19％。
将本实施例得到的激发剂用于磁铁矿1:8胶凝剂的制备，配方(质量百分比)为水渣70％、脱硫石膏17％、钢渣7％、本实施例制备的激发剂6％。得到的胶凝剂的合格率达到90％以上，其生产成本降低55元/吨胶凝剂。采用事中充填采矿法进行充填，28天强度大于2.8mpa。
实施例3
本实施例使用的激发剂的组成如下：钢渣77份、硅酸钠15份、硫酸铝3份、硫酸铵5份，钢渣是电炉钢渣是在环境湿度为4％的干燥条件下自然冷却得到，其中主要物质含量为铁5％，氧化镁4.5％，氧化锰1.7％，硅酸钠为干法浇铸成型制备得到的固态硅酸钠，硫酸铝为无水硫酸铝，硫酸铵为无水硫酸铵。
本实施例的激发剂的制备方法如下：
步骤1)粉碎物料：将钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别放入粉碎机中，使钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别被粉碎为粒度20微米～30微米、40微米～60微米、10微米～20微米、100微米～120微米的粉状物，分别得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、粉状硫酸铵，粉碎的环境湿度约为3％；
步骤2)混合粉状钢渣和粉状硅酸钠：取步骤1)得到的粉状钢渣77重量份，输送至v型混料机中，将其转速设置在18转/分钟，混合6分钟后，加入15重量份的步骤1)得到的粉状硅酸钠，将v型混料机的转速提高至25转/分钟，混合25分钟，得到粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物；
步骤3)加入粉状硫酸铝：取步骤1)得到的粉状硫酸铝3重量份，加入到步骤2)得到的粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物，将v型混料机的转速设置在23转/分钟，混合14分钟，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物；
步骤4)加入粉状硫酸铵：取步骤1)得到的粉状硫酸铵5重量份，加入到步骤3)得到的粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物，将v型混料机的转速设置在14转/分钟，混合39分钟，得到激发剂。
得到的激发剂比现有技术的激发剂的流动性提高17％。
将本实施例得到的激发剂用于磁铁矿1:8胶凝剂的制备，配方(质量百分比)为水渣70％、脱硫石膏17％、钢渣7％、本实施例制备的激发剂6％。得到的胶凝剂的合格率达到92％以上，其生产成本降低58元/吨胶凝剂。采用事中充填采矿法进行充填，28天强度大于2.8mpa。
实施例4
本实施例使用的激发剂的组成如下：钢渣77份、硅酸钠15份、硫酸铝3份、硫酸铵5份、高分子吸水树脂0.2重量份，钢渣是电炉钢渣是在环境湿度为4％的干燥条件下自然冷却得到，其中主要物质含量为铁5％，氧化镁4.5％，氧化锰1.7％，硅酸钠为干法浇铸成型制备得到的固态硅酸钠，硫酸铝为无水硫酸铝，硫酸铵为无水硫酸铵。
本实施例的激发剂的制备方法如下：
步骤1)粉碎物料：将钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别放入粉碎机中，使钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别被粉碎为粒度20微米～30微米、40微米～60微米、10微米～20微米、100微米～120微米的粉状物，分别得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、粉状硫酸铵，粉碎的环境湿度约为3％；
步骤2)混合粉状钢渣和粉状硅酸钠：取步骤1)得到的粉状钢渣77重量份，输送至v型混料机中，将其转速设置在18转/分钟，混合6分钟后，加入15重量份的步骤1)得到的粉状硅酸钠，将v型混料机的转速提高至25转/分钟，混合25分钟，得到粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物；
步骤3)加入粉状硫酸铝：取步骤1)得到的粉状硫酸铝3重量份，加入到步骤2)得到的粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物，将v型混料机的转速设置在23转/分钟，混合14分钟，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物；
步骤4)加入粉状硫酸铵：取步骤1)得到的粉状硫酸铵5重量份，加入到步骤3)得到的粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物，将v型混料机的转速设置在14转/分钟，混合39分钟，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝和硫酸铵的混合物；
加入高分子吸水树脂：取0.2重量份的高分子吸水树脂，加入步骤4)得到的粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝和硫酸铵的混合物，使其混合均匀，得到激发剂。
由于高分子吸水树脂的加入，使本实施例得到的激发剂的储存期延长8％以上。
将本实施例得到的激发剂用于磁铁矿1:8胶凝剂的制备，配方(质量百分比)为水渣70％、脱硫石膏17％、钢渣7％、本实施例制备的激发剂6％。得到的胶凝剂的合格率达到93％以上，其生产成本降低53元/吨胶凝剂。采用事中充填采矿法进行充填，28天强度大于2.8mpa，固结时间缩短16％。
实施例5
本实施例使用的激发剂的组成如下：钢渣77份、硅酸钠15份、硫酸铝3份、硫酸铵5份、高分子吸水树脂0.1重量份、氧化钙1.5重量份，钢渣是电炉钢渣是在环境湿度为4％的干燥条件下自然冷却得到，其中主要物质含量为铁5％，氧化镁4.5％，氧化锰1.7％，硅酸钠为干法浇铸成型制备得到的固态硅酸钠，硫酸铝为无水硫酸铝，硫酸铵为无水硫酸铵。
本实施例的激发剂的制备方法如下：
步骤1)粉碎物料：将钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别放入粉碎机中，使钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别被粉碎为粒度20微米～30微米、40微米～60微米、10微米～20微米、100微米～120微米的粉状物，分别得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、粉状硫酸铵，粉碎的环境湿度约为3％；
步骤2)混合粉状钢渣和粉状硅酸钠：取步骤1)得到的粉状钢渣77重量份，输送至v型混料机中，将其转速设置在18转/分钟，混合6分钟后，加入15重量份的步骤1)得到的粉状硅酸钠，将v型混料机的转速提高至25转/分钟，混合25分钟，得到粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物；
步骤3)加入粉状硫酸铝：取步骤1)得到的粉状硫酸铝3重量份，加入到步骤2)得到的粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物，将v型混料机的转速设置在23转/分钟，混合14分钟，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物；
步骤4)加入粉状硫酸铵：取步骤1)得到的粉状硫酸铵5重量份，加入到步骤3)得到的粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物，将v型混料机的转速设置在14转/分钟，混合39分钟，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝和硫酸铵的混合物；
加入高分子吸水树脂：取0.1重量份的高分子吸水树脂，加入步骤4)得到的粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝和硫酸铵的混合物，使其混合均匀，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、硫酸铵和高分子吸水树脂的混合物。
加入氧化钙：取1.5重量份的粉状氧化钙，加入粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、硫酸铵和高分子吸水树脂的混合物，使其混合均匀，得到激发剂。
由于高分子吸水树脂和氧化钙的加入，使本实施例得到的激发剂的储存期延长13％以上。
将本实施例得到的激发剂用于磁铁矿1:8胶凝剂的制备，配方(质量百分比)为水渣70％、脱硫石膏17％、钢渣7％、本实施例制备的激发剂6％。得到的胶凝剂的合格率达到94％以上，其生产成本降低51元/吨胶凝剂。采用事中充填采矿法进行充填，28天强度大于2.8mpa，固结时间缩短18％。
实施例6
本实施例使用的激发剂的组成如下：钢渣77份、硅酸钠15份、硫酸铝3份、硫酸铵5份、高分子吸水树脂0.2重量份、氧化钙2重量份、经碱处理的微晶纤维素0.1重量份，钢渣是电炉钢渣是在环境湿度为4％的干燥条件下自然冷却得到，其中主要物质含量为铁5％，氧化镁4.5％，氧化锰1.7％，硅酸钠为干法浇铸成型制备得到的固态硅酸钠，硫酸铝为无水硫酸铝，硫酸铵为无水硫酸铵。添加的微晶纤维素的聚合度约为150，粒度约为25微米，将微晶纤维素在1.5mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡30分钟，然后用水洗涤至中性，使用75摄氏度的热空气干燥至恒重，得到经碱处理的微晶纤维素。
本实施例的激发剂的制备方法如下：
步骤1)粉碎物料：将钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别放入粉碎机中，使钢渣、硅酸钠、硫酸铝、硫酸铵分别被粉碎为粒度20微米～30微米、40微米～60微米、10微米～20微米、100微米～120微米的粉状物，分别得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、粉状硫酸铵，粉碎的环境湿度约为3％；
步骤2)混合粉状钢渣和粉状硅酸钠：取步骤1)得到的粉状钢渣77重量份，输送至v型混料机中，将其转速设置在18转/分钟，混合6分钟后，加入15重量份的步骤1)得到的粉状硅酸钠，将v型混料机的转速提高至25转/分钟，混合25分钟，得到粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物；
步骤3)加入粉状硫酸铝：取步骤1)得到的粉状硫酸铝3重量份，加入到步骤2)得到的粉状钢渣和粉状硅酸钠的混合物，将v型混料机的转速设置在23转/分钟，混合14分钟，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物；
步骤4)加入粉状硫酸铵：取步骤1)得到的粉状硫酸铵5重量份，加入到步骤3)得到的粉状钢渣、粉状硅酸钠和粉状硫酸铝的混合物，将v型混料机的转速设置在14转/分钟，混合39分钟，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝和硫酸铵的混合物；
加入高分子吸水树脂：取0.1重量份的高分子吸水树脂，加入步骤4)得到的粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝和硫酸铵的混合物，使其混合均匀，得到粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、硫酸铵和高分子吸水树脂的混合物；
加入氧化钙：取1.5重量份的粉状氧化钙，加入粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、硫酸铵和高分子吸水树脂的混合物，使其混合均匀，得到
加入经碱处理的微晶纤维素：取0.1重量份的经碱处理的微晶纤维素，加入粉状钢渣、粉状硅酸钠、粉状硫酸铝、硫酸铵、高分子吸水树脂和氧化钙的混合物，，使其混合均匀，得到激发剂。
由于高分子吸水树脂和氧化钙的加入，使本实施例得到的激发剂的储存期延长13％以上。
将本实施例得到的激发剂用于磁铁矿1:8胶凝剂的制备，配方(质量百分比)为水渣70％、脱硫石膏17％、钢渣7％、本实施例制备的激发剂6％。得到的胶凝剂的合格率达到94％以上，其生产成本降低46元/吨胶凝剂。采用事中充填采矿法进行充填，由于微晶纤维素的加入，24天的强度即可达到2.6mpa，28天强度能够大于3.0mpa，固结时间缩短19％。
对比例
采用现有技术的方法制备激发剂，采用该激发剂制备的胶凝剂的合格率仅为88％左右，生产成本比采用本发明的激发剂制备的胶凝剂成本高60元/吨左右。
综上所述，本发明的激发剂及其制备方法解决了当前激发剂性能不稳定的问题，提高了其用于生产胶凝剂的产品合格率，使产品合格率由低于90％，提高到90％以上；提高了充填材料的抗压强度；提高了激发剂的流动性和提供碱性的能力，使其固结能力得以提高；使用本发明的激发剂生产胶凝剂，降低了胶凝剂的生产成本，使其吨生产成本降低58元以上；该产品的研制是以炼钢、炼铁及球团生产中所产生的固废为依托，减少了固废对环境的污染，充分利用了固废中有效元素，减少了资源的浪费；具有较好的经济和社会效益，按年产10万吨的胶凝剂的产能计算，每年可创造3700万元的销售收入，净利润达1350万元，全年上缴税金达370万元，还可以创造近40人的就业岗位。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的技术方案，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。