[发明专利]钢渣助磨剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明助磨剂技术领域，更具体地说，涉及一种钢渣助磨剂及其制备方法。

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，钢渣的年排放量接近8000万吨，利用率只有20％左右，到2010年钢渣堆积已超过8亿吨。因此，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。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种钢渣助磨剂及其制备方法，该方法制备的钢渣助磨剂提高了钢渣的活性指数。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种钢渣助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

将40～70重量份的含有N-H键的有机胺类物质、50～70重量份的醛类物质和3～6重量份的氨水混合，升温至90～100℃，反应后得到醇胺类物质，所述含有N-H键的有机胺类物质为丙烯酰胺或三聚氰胺；

将所述醇胺类物质、50～80重量份的水、10～25重量份的无机盐、3～5重量份的混醇和10～15份的亚硫酸法制浆废液混合，搅拌后得到钢渣助磨剂。

优选的，所述醛类物质为甲醛或乙醛。

优选的，所述无机盐为磷酸钠。

优选的，所述混醇由乙二醇、二甘醇和三甘醇组成。

优选的，，所述亚硫酸法制浆废液包括木质素磺酸盐。

优选的，所述得到醇胺类物质的步骤具体为：

步骤a1)将40～70重量份的含有N-H键的有机胺类物质升温至80～90℃；

步骤a2)向所述步骤a1)得到的含有N-H键的有机胺类物质中同时加入50～70重量份的醛类物质和3～6重量份的氨水，然后升温至90～100℃下保温，反应后得到醇胺类物质。

优选的，所述醛类物质和氨水的加入时间为1～2小时。

优选的，所述保温时间为2～3小时。

优选的，所述得到钢渣助磨剂的步骤具体为：

步骤b1)将所述醇胺类物质与50～80重量份的水混合，得到醇胺类物质水溶液；

步骤b2)向所述醇胺类物质水溶液中依次加入10～25重量份的无机盐、3～5重量份的混醇和10～15重量份的亚硫酸法制浆废液，搅拌后得到钢渣助磨剂。

相应的，本发明还提供一种上述技术方制备的钢渣助磨剂。