[发明专利]一种钢渣的改性助磨早强剂及其制备方法、应用方法

说明书

本发明公开了一种钢渣的改性助磨早强剂及其制备方法、应用方法，涉及钢渣助磨领域。改性助磨早强剂，包括，(a)以改性助磨早强剂总重量计为60％～75％酯类化合物，(b)以改性助磨早强剂总重量计为5％～15％的聚丙烯酸，(c)以改性助磨早强剂总重量计为10％～35％的醇胺、丙烯酸单体；制备方法将醇胺、丙烯酸加水混合均匀，边搅拌边加热，于60～80℃下，反应3～4h，待溶液冷却至室温，得到改性助磨早强剂，应用于钢渣高掺量的凝胶材料粉磨，解决了现有助磨剂粉磨效率低、钢渣中早期活性低、合成工艺复杂、成本高等问题。本发明的制备工艺简单、原料成本低，成品质量、性能稳定、使用效果好，7d强度增长≥30％。

技术领域

本发明涉及钢渣助磨，具体涉及一种钢渣的改性助磨早强剂及其制备方法、应用方法。

背景技术

钢渣是钢铁产业的必然副产物，排出量约占粗钢产量的15％～20％。大量的钢渣未能有效利用，既对环境造成危害，又占用大量土地。

钢渣是一种具有潜在活性的胶凝材料，化学成分和水泥熟料相似，但含有大量不稳定的游离CaO、FeO和MgO，其主要矿物组成为C₂S(硅酸二钙)、C₃S(硅酸三钙)、RO相、镁蔷薇辉石，另有少量玻璃相、钙橄榄石、C₃A(铝酸三钙)、f-CaO及数量不等的钢粒。为了大量消纳钢渣并充分利用钢渣的胶凝特性，用于生产建筑材料是处理钢渣的主要方式，但由于钢渣的韧性较好，单质铁和砂岩颗粒含量较高，粉磨困难并且胶凝活性难以激发。

为解决这一问题，国内外企业普遍使用以三乙醇胺为原料的早强剂和助磨剂，它能降低钢渣粉磨过程中的静电吸附包球现象，增加颗粒间空间位阻，阻止超细颗粒的再次聚集，改善钢渣的流动性，提高研磨效果并降低能耗。但其原料价格较高，且三乙醇胺具有挥发性，研磨时高温环境会造成挥发浪费，增加研磨成本，且三乙醇胺助磨剂对早期强度效果较好，但后期强度增长不明显。

因此，许多学者对钢渣助磨剂和早强剂做了相应研究，并取得了一定成果。

申请号为200510047822.6中国专利公开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、石膏、苯甲酸钠、锌矿石粉、二乙二醇的混合物，各组分重量比为：粉煤灰10～60％,氯化钠15～55％，三乙醇胺5～35％，硅酸钠0.05～10％，石膏0.5～6％，苯甲酸钠0.2～8％，锌矿石粉0.3～12％，二乙二醇0.3～5％。该助磨剂成分复杂，成本高，是针对水泥细磨而开发。因为钢渣成份与水泥不同，其对钢渣活性指数的提高效果并不明显。

申请号201410124868.2的中国专利公开了一种钢渣助磨剂及其制备方法，其原料组分及重量份数为丙烯酰胺8～12份，苯甲酰胺8～12份，链烷醇胺15～20份，乙二胺磷酸盐5～10份，木质素磺酸钙10～15份，木质素磺酸钠8～12份，磷酸三丁酯0.1～0.5份，水20～80份。制备时按比例将丙烯酰胺、苯甲酰胺、链烷醇胺加入水中溶解，再依次加入乙二胺磷酸盐、木质素磺酸钙、木质素磺酸钠，混合搅拌，再加入磷酸三丁酯，搅拌得到钢渣助磨剂。该助磨剂制备方法简单，但是药剂原料种类较多，不利于现场现配现用。

申请号201610911194.X的中国专利公开了一种高分子助磨剂及其制备方法。此专利用三乙醇胺和聚醚类单体等物质复合制备助磨剂，其制备过程中需加入甲苯带水、用NaOH调节ph。该方法缺点是制备工艺复杂，成本高；甲苯有毒性，也不利于现场现配现用。

申请号201510701487.0的中国专利公开了钢渣水泥助磨剂及制备方法，但水玻璃易与助磨剂其它成分发生沉淀；申请号201410013243.9的中国专利公开了一种矿渣、钢渣助磨活化剂，元明粉在低温下易析出。这两种方案在生产过程中会产生沉淀而降低药剂效果，影响质量稳定性。

申请号201810330508.6的中国专利公开了一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂。该方案仅对助磨提供了帮助，对钢渣的活性指数的提高效果没有帮助。