本发明属于工业镍渣粉磨技术领域，具体涉及一种提高镍渣粉磨效率的外加剂及其制备方法。
背景技术：
镍渣是冶炼镍铁合金产生的固体废渣，镍铁合金主要被用作不锈钢生产，因此镍渣也被称为不锈钢渣或镍铁渣。镍渣中的主要化学成分包括氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁和氧化铁，以及一些重金属元素和合金。
镍渣大部分被露天堆放或填埋，不仅占用大量土地，还严重污染土壤、水体及空气，严重制约企业的可持续发展。因矿源、冶炼工艺不同，化学成分和矿物组成较复杂，铁化合物和铁固溶体含量较高，导致粉磨过程难度加大、能耗增加，严重限制了在水泥、混凝土及建筑材料领域中的应用。
粉磨工序是镍渣资源化利用中最重要的一步，约占全部电力能耗的一半，为了降低生产成本、能耗及提高镍渣粉磨效率。传统的粉磨有机助磨剂包括三乙醇胺、乙二醇、聚合多元醇等，此类助磨剂价格相对昂贵、且提高镍渣粉末的效果较差、性价比较低，急需一种替代方法。
如专利(cn201210489829.3)公开了一种提高镍渣粉磨效率和活性的方法，此专利采用石灰石与镍渣混合并混磨，虽然是改进了镍渣的粉磨效率，但仍有进一步改进的空间。
技术实现要素：
本发明的第一个目的是提供一种提高镍渣粉磨效率的外加剂，能促进颗粒分散，改善粉料流动性，增加颗粒与磨球碰撞机率，缩短粉磨时间。
本发明的第二个目的是提供上述提高镍渣粉磨效率的外加剂的制备方法。
本发明的第三个目的是提供一个采用上述外加剂提高镍渣粉磨效率的方法。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种提高镍渣粉磨效率的外加剂，以质量份计包括以下组分：
膨润土100份
碳酸钠2-5份
所述膨润土含水量≥30％；所述外加剂的粒径小于80μm。
一种提高镍渣粉磨效率的外加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将膨润土和碳酸钠粉末按质量比为100：2-5搅拌混合，得混合原料；
(2)将混合原料陈化、烘干；
(3)将陈化、烘干后的混合原料粉磨过筛。
优选的，步骤(2)中陈化时间为7-10天。
优选的，步骤(2)中烘干时温度为100-110℃，烘干时间为2-4小时。
优选的，步骤(3)中将混合原料粉磨完成的条件为过80μm筛。
一种采用上述外加剂提高镍渣粉磨效率的方法，包括以下步骤：
(1)将镍渣放置于100-110℃环境下烘干至恒重，恒重后将其破碎至3-5mm大小；
(2)将破碎后的镍渣和外加剂按照重量比为90-97：3-10混合；
(3)混合后放入至球磨机进行粉磨30-50min；得成品。
本发明的有益效果是：
(1)本发明在镍渣粉磨过程中加入改性膨润土，充分利用改性膨润土的吸附性、分散性来降低颗粒表面能，促进颗粒分散，改善粉料流动性，增加颗粒与磨球碰撞机率，缩短粉磨时间，达到提高镍渣粉磨效率的目的。
(2)膨润土来源丰富、价格便宜，且改性工艺简单，方便推广使用。综合而言，本发明工艺简单、成本较低，提高镍渣粉磨效果显著，具有良好的经济、社会及环保效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明所指的镍渣为冶炼镍铁合金产生的工业固体废渣，其组分如下：sio235～55％，fe2o325～40％，al2o32～10％，cao1～5％，mgo7～15％。
本发明所指的膨润土来源于天然矿石，即膨润土矿，膨润土中主要成分是蒙脱石，含量在85～90％。
下列实施例中，所使用的球磨机为型号symφ500×500，磨转数为48r/min，电机功率为1.5kw。
下列实施例中，所使用的搅拌机为型号jj-5，低转速为140±5r/min，高转速为285±10r/min。
实施例1
(1)外加剂的制备：把碳酸钠粉加入到膨润土中，经过搅拌混合、陈化、干燥、粉磨；其中膨润土含水率为35％，碳酸钠粉掺量按膨润土质量的2％计，陈化时间为7d，烘干温度为105℃，保温时间为3h，粉磨至全部过80μm筛即可。
(2)镍渣前处理：将镍渣放置于105℃环境条件下烘干至恒重，并破碎至3mm，筛分储存备用；
(3)混合与粉磨：将镍渣和外加剂按重量比为97：3比例混合后一起加入到球磨机中进行粉磨45min；
(4)测试：对步骤(3)粉磨后的样品进行测试，测试结果如表1所示。
实施例2
(1)外加剂的制备：把碳酸钠粉加入到膨润土中，经过搅拌、混合、陈化、干燥、粉磨；其中膨润土含水率为38％，碳酸钠粉掺量按膨润土质量的3％计，陈化时间为7d，烘干温度为105℃，保温时间为3h，粉磨至全部过80μm筛即可。
(2)镍渣前处理：将镍渣放置于105℃环境条件下烘干至恒重，并破碎至3mm，筛分储存备用；
(1)混合与粉磨：将镍渣和外加剂按重量比为95：5比例混合后一起加入到球磨机中进行粉磨45min；
(4)测试：对步骤(3)粉磨后的样品进行测试，测试结果如表1所示。
实施例3
(1)外加剂的制备：把碳酸钠粉加入到膨润土中，经过搅拌、混合、陈化、干燥、粉磨；其中膨润土含水率为32％，碳酸钠粉掺量按膨润土质量的5％计，陈化时间为10d，烘干温度为105℃，保温时间为3h，粉磨至全部过80μm筛即可。
(2)镍渣前处理：将镍渣放置于105℃环境条件下烘干至恒重，并破碎至3mm，筛分储存备用；
(3)混合与粉磨：将镍渣和外加剂按重量比为92：8比例混合后一起加入到球磨机中进行粉磨45min；
(4)测试：对步骤(3)粉磨后的样品进行测试，测试结果如表1所示。
实施例4
(1)外加剂的制备：把碳酸钠粉加入到膨润土中，经过搅拌、混合、陈化、干燥、粉磨；其中膨润土含水率为40％，碳酸钠粉掺量按膨润土质量的5％计，陈化时间为10d，烘干温度为105℃，保温时间为3h，粉磨至全部过80μm筛即可。
(2)镍渣前处理：将镍渣放置于105℃环境条件下烘干至恒重，并破碎至3mm，筛分储存备用；
其中镍渣化学组分为sio240.89％，fe2o333.02％，al2o34.98％，cao4.23％，mgo9.67％。
(3)混合与粉磨：将镍渣和外加剂按重量比为90：10比例混合后一起加入到球磨机中进行粉磨45min；
(4)测试：对步骤(3)粉磨后的样品进行测试，测试结果如表1所示。
对实施例1-实施例4和基准按照gb/t8074-2008《水泥比表面积测定方法(勃氏法)》标准表征镍渣比表面积。其中基准试样为没有添加外加剂的，干燥至恒重的镍渣。
表1gb/t8074-2008实验结果
由表1可知，在添加本发明外加剂的条件下，负压筛余(0.08mm)显著降低，最大降幅为17％；比表面积显著增加，且最大增幅达到78m2/kg。由此可见，使用本发明可显著提高镍渣微粉细度，进而提高镍渣粉磨效率。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。