[发明专利]一种无机粉体助磨剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种无机粉体助磨剂，包括以下组分：硬脂酸钠、硫酸铵、乙二醇、三乙醇胺、乳化剂、去离子、水壳聚糖、硫酸、羧甲基纤维素钠和消泡剂。与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明制备的助磨剂中含有大量活性物质，对无机粉体助磨效果好且可防止扬尘；另外，该类助磨剂是一种膏状结构，方便运输储存，可以工业化。

技术领域

本发明涉及助磨剂领域，特别是一种无机粉体助磨剂及其制备方法。

背景技术

无机粉体是由天然矿石在机械力的作用下磨碎而成，国内加工企业的加工装备及其技术大多采用的是传统雷蒙磨、环辊磨、球磨机等装备技术。在研磨过程中，都会经过裂纹形成--裂纹扩展--裂纹断裂--裂纹形成的循环过程。随着粉碎过程的循环，无机粉体的粒径在变小，微颗粒的表面会形成越来越多的不饱和价键和带有正负电荷的结构单元，使颗粒处于亚稳定的高能状态，一方面粉体的比表面积在增加，颗粒间的分子力在逐渐增加，当分子力增大到一定程度时，团聚现象开始出现；另一方面，小颗粒粉体在粉碎、输运和包装过程中容易变成扬尘，造成粉尘污染。

在粉碎过程中加入助磨剂可以减少研磨过程中颗粒之间的分子作用力，防止颗粒团聚、降低无效研磨能耗、提高设备产能。目前助磨剂产品主要是针对于水泥行业，助磨剂加入后给水泥企业带来的直接经济效益包括：单产水泥电耗，研磨体的消耗量，磨机衬板消耗量，维修费用相应下降，生产率提高，成本下降；另外水泥助磨剂的使用可以改善水泥的流动性，提高选粉机的效率，减少水泥结库现象，改善水泥粉磨的工况(粉尘污染)，水泥装卸时间和费用均会相应下降，给企业带来经济和社会效益。在无机生产领域，加入助磨剂在国内仅有少数厂家使用，但规模不大，使用多在引进的“立磨”上。助磨剂产品主要集中在乙二醇、三乙醇胺、单一阴离子表面活性剂等，一方面，由于乙二醇、三乙醇胺、阴离子表面活性剂等为短链结构，熔沸点较低，研磨局部高温常造成助磨剂的挥发分解损耗，从而降低磨粉效率；另一方面，由于乙二醇、三乙醇胺、阴离子表面活性剂等性能单一、适应性差、成本高及对无机下游产品有益性不强，导致无法在无机粉体粉体行业广泛应用，从而制约无机粉体粉体企业的产业升级和无机下游产业的发展；同时目前的助磨剂都是一种液体，在工业生产过程中液体储运成本较高。因此，现在无机粉体助磨剂仍有待改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种无机粉体助磨剂及其制备方法，以解决现有技术中的不足，它能够提高超细无机粉体粉碎效率且可防止扬尘，节能环保，方便储运。

本发明提供了一种无机粉体助磨剂，包括以下组分：硬脂酸钠、硫酸铵、乙二醇、三乙醇胺、乳化剂、去离子、水壳聚糖、硫酸、羧甲基纤维素钠和消泡剂。

优选的是，所述乳化剂是烷基甘油醚磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和乙氧基化脂肪酸甲酯的磺酸钠中的至少一种。

一种无机粉体助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)首先分别配置浓度为2％的羧甲基纤维素钠和硬脂酸钠溶液；

(2)在玻璃反应釜中加入壳聚糖和硫酸，在搅拌过程中加入硫酸铵，体系温度不高于0℃，搅拌30min，加热到40℃，在搅拌过程中滴加三乙醇胺，继续搅拌60min后，加入氨水调节pH为中性，再进行减压蒸馏除水，即制得改性三乙醇胺；

(3)在玻璃反应釜中加入乳化剂和一半质量的去离子水，搅拌均匀后依次加入乙二醇、改性三乙醇胺，60℃下高速搅拌100min；

(4)将步骤(3)中的溶液升温到80℃，高速搅拌过程中依次加入质量分数为1-10％羧甲基纤维素钠溶液和1-10％硬脂酸钠溶液，搅拌30min后再加入剩余的去离子水和0.1-1％消泡剂，继续高速搅拌30min，150目纱网过滤，继续搅拌并冷却至室温即得膏状无机粉体助磨剂。

优选的是，步骤(2)中所述三乙醇胺、硫酸铵、硫酸和壳聚糖的质量比为1：1.1：1.5：0.3-2.3。