一种早强型粉体矿渣助磨剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种早强型粉体矿渣助磨剂及其制备方法，助磨剂由以下重量分的原料制成：脱硫脱硝灰40～60份，三乙醇胺3～8份，三异丙醇胺1～5份，粉煤灰15～25份，石膏3～10份。助磨剂制备方法为a、按配方量称取全部原料，将三乙醇胺和三异丙醇胺等有机试剂加入到定量无水乙醇中，置于磁力搅拌器上以700r/min搅拌10‑30min，使其溶解均匀；b、加入脱硫脱硝灰、石膏和粉煤灰等粉体材料，继续搅拌5～10min，制备得到混合液；c、将混合液置入真空干燥仪器中干燥3‑6h，即制备得到具有核壳结构的早强型粉体矿渣助磨剂。本发明专利技术在提高矿粉易磨性的同时提升了矿渣微粉的活性指数；提高磨机产量，节省电耗。

【技术实现步骤摘要】
一种早强型粉体矿渣助磨剂及其制备方法
本专利技术属于高炉矿渣微粉制造领域，具体涉及一种早强型粉体矿渣助磨剂及其制备方法。
技术介绍
粒化高炉矿渣是钢铁厂冶炼生铁时所产生的废渣，经粉磨至比表面积400m2/kg以上时能充分发挥其水化反应活性，作为掺合料广泛应用于水泥混凝土产品。矿渣易磨性差，实际生产过程中一般会通过添加助磨剂来增加矿渣粉磨后的比表面积，达到能耗降低的目的。在浮法玻璃生成过程中排放的烟气中硫氧化物和氮氧化物的含量较高，烟气需要脱硫脱硝处理才能排放。“喷雾干燥法”是一种常用的烟气进行脱硫脱销处理技术，能够有效降低烟气中的硫氧化物和氮氧化物等有害成分。脱硫脱硝过程中会产生副产物脱硫脱硝灰，粉体颗粒状、主要成分为无水硫酸钠(见附图1-2)，含有铅、铬等重金属元素，如果处置不当将对环境造成巨大危害，目前主要以堆存处置为主。脱硫脱硝灰主要成分为无水硫酸钠，能够激发矿渣微粉的反应活性，是一种潜在的水泥混凝土用外加剂产品原材料。结合矿渣助磨剂需求，本专利技术以脱硫脱硝灰为主要基体，复合三乙醇胺、三异丙醇胺等有机助磨试剂，发展了新型有机-无机复合矿渣助磨剂制备技术，充分利用有机试剂的助磨效果和无机固废的活性激发功能，开发一种基于核壳结构组装设计的新型早强型矿渣助磨剂制备技术与施用方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术拟研究一种大掺量利用脱硫脱硝灰制备早强型粉体矿渣助磨剂的方法，在提高矿粉易磨性的同时提升矿渣微粉的活性指数；提高磨机产量，节省单位时间电耗。本专利技术为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：一种早强型粉体矿渣助磨剂，其特征在于，由以下重量分的原料制成：脱硫脱硝灰40～60份，三乙醇胺3～8份，三异丙醇胺1～5份，粉煤灰15～25份，石膏3～10份。所述的脱硫脱硝灰为烟气脱硫脱硝处理后的固体废弃物，其化学组分及其重量百分比含量为：氧化钠40％～50％，三氧化硫45％～52％，氧化镁0.1％～0.4％，二氧化硅0.3％～0.7％，氯化钠0.5％～1％，氧化铬0.1％～0.3％，其余为不可避免的杂质。所述的三乙醇胺为工业级，其纯度大于85％。所述的三异丙醇胺为工业级，其纯度大于95％。所述的石膏为纯度大于95％的二水石膏。所述的粉煤灰为满足国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596—2005)规定的I级或II级粉煤灰。所述一种早强型粉体矿渣助磨剂的制备方法，具体包括如下步骤：步骤一、按配方量称取全部原料，将三乙醇胺和三异丙醇胺等有机试剂加入到定量无水乙醇中，置于磁力搅拌器上以700r/min搅拌10-30min，使其溶解均匀。步骤二、加入脱硫脱硝灰、石膏和粉煤灰等粉体材料，继续搅拌5～10min，制备得到混合液。步骤三、将混合液置入真空干燥仪器中干燥3-6h，即制备得到具有核壳结构的早强型粉体矿渣助磨剂。所述步骤一中的无水乙醇为纯度大于99％的工业级无水乙醇。所述步骤一按配方量称取的原料总量与无水乙醇的质量比为1:15～1:30。本专利技术以脱硫脱硝灰、三乙醇胺、三异丙醇胺、粉煤灰、石膏等为原料，其作用与机理为：原材料组成方面：脱硫脱硝灰的主要成分为硫酸钠，硫酸盐是一种常见的矿粉活性激发剂。一方面，脱硫脱硝灰中功能组分硫酸钠促进矿渣水化反应，生成水化反应产物钙矾石，优化硬化体孔隙结构，降低有害大孔数量，提高结构密实度，提升材料强度和矿渣活性指数；另一方面，脱硫脱硝灰颗粒粒径小，比表面积大，有利于三乙醇胺、三异丙醇胺等有机试剂的吸附。粉煤灰为球状粉体材料，在粉磨过程中能起到吸附有机试剂，优化粉体助磨剂颗粒级配，提高助磨剂助磨效率的作用。石膏等无机材料为辅助试剂，主要功能为提高助磨剂物理、化学稳定性。助磨剂中的三乙醇胺和三异丙醇胺是有良好助磨效果的有机试剂，其功能是改性粉磨物料表面电荷，阻止裂纹愈合、细颗粒团聚，提高助磨效率。助磨剂制备方法方面：以乙醇为溶剂溶解有机试剂组分，然后与无机粉体材料复合形成混合液，通过真空干燥形成粉体材料的优势在于：一方面有机试剂在无机粉体材料表面吸附形成核壳结构，提高助磨效率的同时抑制固废功能组分硫酸钠在设备内由于高温逸出，提高无机粉体材料的矿渣活性增强作用；另一方面，真空干燥的乙醇试剂通过工业收集可再次利用，实现循环利用，降低了环境负荷和生产成本。本专利技术具有如下优点：1、本专利技术的矿渣助磨剂加入到矿粉中进行粉磨，产量提高30％以上；2、本专利技术的矿渣助磨剂能够显著提高矿渣微粉的比表面积，其比表面积增加24～36m2/kg，45μm筛余量降低3～7％；3、本专利技术的矿渣助磨剂能够显著提高矿渣微粉的活性指数，提升矿渣等级；4、本产品主要成分脱硫脱硝灰为玻璃炉窑烟气脱硫脱硝后的固体废弃物，实现固废的建材化利用，具有良好的推广应用前景；5、本专利技术的矿渣助磨剂的制备方法简单，容易操作，制备出来的助磨剂性能稳定。附图说明图1脱硫脱硝灰的物相组成；图2脱硫脱硝灰形貌图。具体实施方式下面通过实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明：实施例1：1)按以下重量份称取原料脱硫脱硝灰40份，三乙醇胺3份，三异丙醇胺5份，粉煤灰25份，石膏10份。2)将三乙醇胺和三异丙醇胺依次加入到定量无水乙醇中，置于磁力搅拌器上以700r/min速度搅拌30min。均匀分散后加入无机粉体材料(脱硫脱硝灰、粉煤灰)，继续搅拌10min。将混合液置入真空干燥仪器中干燥6h，即制备得到粉体矿渣助磨剂。实施例2：1)按以下重量份称取原料脱硫脱硝灰45份，三乙醇胺4份，三异丙醇胺4份，粉煤灰18份，石膏9份。2)将三乙醇胺和三异丙醇胺依次加入到定量无水乙醇中，置于磁力搅拌器上以700r/min速度搅拌20min。均匀分散后加入无机粉体材料(脱硫脱硝灰、粉煤灰)，继续搅拌8min。将混合液置入真空干燥仪器中干燥4h，即制备得到粉体矿渣助磨剂。实施例3：1)按以下重量份称取原料脱硫脱硝灰50份，三乙醇胺5份，三异丙醇胺3份，粉煤灰20份，石膏6份。2)将三乙醇胺和三异丙醇胺依次加入到定量无水乙醇中，置于磁力搅拌器上以700r/min速度搅拌15min。均匀分散后加入无机粉体材料(脱硫脱硝灰、粉煤灰)，继续搅拌10min。将混合液置入真空干燥仪器中干燥5h，即制备得到粉体矿渣助磨剂。实施例4：1)按以下重量份称取原料脱硫脱硝灰55份，三乙醇胺6份，三异丙醇胺2份，粉煤灰23份，石膏5份。2)将三乙醇胺和三异丙醇胺依次加入到定量无水乙醇中，置于磁力搅拌器上以700r/min速度搅拌10min。均匀分散后加入无机粉体材料(脱硫脱硝灰、粉煤灰)，继续搅拌10min。将混合液置入真空干燥仪器中干燥5h，即制备得到粉体矿渣助磨剂。实施例5：1)按以下重量份称取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种早强型粉体矿渣助磨剂，其特征在于，由以下重量分的原料制成：脱硫脱硝灰40～60份，三乙醇胺3～8份，三异丙醇胺1～5份，粉煤灰15～25份，石膏3～10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种早强型粉体矿渣助磨剂，其特征在于，由以下重量分的原料制成：脱硫脱硝灰40～60份，三乙醇胺3～8份，三异丙醇胺1～5份，粉煤灰15～25份，石膏3～10份。


2.如权利要求1所述的一种早强型粉体矿渣助磨剂，其特征在于：所述的脱硫脱硝灰为烟气脱硫脱硝处理后的固体废弃物，其化学组分及其重量百分比含量为：氧化钠40％～50％，三氧化硫45％～52％，氧化镁0.1％～0.4％，二氧化硅0.3％～0.7％，氯化钠0.5％～1％，氧化铬0.1％～0.3％，其余为不可避免的杂质。


3.如权利要求1所述的一种早强型粉体矿渣助磨剂，其特征在于：所述的三乙醇胺为工业级，其纯度大于85％。


4.如权利要求1所述的一种早强型粉体矿渣助磨剂，其特征在于：所述的三异丙醇胺为工业级，其纯度大于95％。


5.如权利要求1所述的一种早强型粉体矿渣助磨剂，其特征在于：所述的石膏为纯度大于95％的二水石膏。


6.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁波，刘绪胜，陈伟，张江涛，
申请(专利权)人：武汉理工大学，咸宁南玻玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42