CN111072303A - 一种钢渣助磨增强剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢渣助磨增强剂及制备方法。技术方案是：一种钢渣助磨增强剂，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：二元核心组份10～20份、三异丙醇胺10～20份、乙二醇5～10份、尿素10～25份、去离子水25～50份、氢氧化钙1～3份；其中：所述二元核心组份由1～9：3的三乙醇胺与丙三醇配制而成。该钢渣助磨增强剂应能改善钢渣易磨性，有效提高钢渣粉磨效率，并且节能降耗；所以提供的制备方法应具有工艺简单、制作便利的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢渣助磨增强剂及制备方法。
背景技术
当前我国钢铁工业正高速发展，已成为世界最大的钢铁生产和消费国家，钢产量约占全世界钢产量的1/5。同粒化高炉矿渣一样，钢渣也是炼钢过程中产生的废渣，其排放量约为钢产量的15％--20％。统计资料显示，我国历年积存的钢渣已达3亿吨以上。若不处理和综合利用，钢渣会占用越来越多的土地，污染环境，造成资源的浪费，影响钢铁工业的可持续发展。因此。如何提高钢渣的利用率成为钢铁行业和建材行业共同关注的热点问题。
自20世纪40年代国内外开展了钢渣的综合利用研究，迄今为止已经开发了包括冶金、建筑材料、农业利用、废水处理、工程应用等多个应用领域。发达国家的钢渣总体利用率较高，已接近100％，相比之下，我国钢渣的利用率较低，与发达国家相比存在较大差距。合理综合利用钢渣已经成为目前必需解决的问题之一。
为了提高利用水平，需要对钢渣进行加工处理，在建筑材料领域，由于钢渣主要由钙、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；所以钢渣一般可作为水泥粉磨的混合材料来使用，也有很多企业将钢渣粉磨成粉，作为混凝土的胶凝材料来进行使用。相对于石灰石、粉煤灰和矿渣而言，钢渣的易磨性很差，粉磨所需的能耗大，经济性不好。因此，开发一种钢渣针对性强的助磨增强剂产品迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种钢渣助磨增强剂，使用该钢渣助磨增强剂应能改善钢渣易磨性，有效提高钢渣粉磨效率，并且节能降耗；所以提供的制备方法应具有工艺简单、制作便利的特点。
本发明采用的技术方案是：
一种钢渣助磨增强剂，由以下重量份数的原料组成：
二元核心组份10～20份、三异丙醇胺10～20份、乙二醇5～10份、尿素10～25份、去离子水25～50份、氢氧化钙1～3份；
其中：所述二元核心组份由1～9：3的三乙醇胺与丙三醇配制而成。
进一步，所述二元核心组份由3：2的三乙醇胺与丙三醇配制而成。
钢渣助磨增强剂，由以下重量份数的原料组成：二元核心组份20份、三异丙醇胺10份、乙二醇5份、尿素25份、去离子水40份，氢氧化钙2份。
上述钢渣助磨增强剂的制备方法是：
先将三乙醇胺与丙三醇按比例混合，加热后配制成二元核心组份，再与三异丙醇胺、乙二醇、尿素、去离子水以及氢氧化钙混合，即配制成功。
所述加热是加热至98-100℃。
本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：
在钢渣粉磨过程中添加总重量的0.05％本发明产品，研磨后钢渣粉的各项综合性能(包括45目筛余率、比表面积、粒径分布、胶砂强度等)均有大幅度提高，总体性能优异；有利于变废为宝，提高钢渣的总体利用率。
具体实施方式
以下结合具体实施例进一步说明。
实施例1：
一种钢渣助磨增强剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)向反应釜中投入适量冰乙酸，将三乙醇胺与丙三醇按1：1投入釜中，加热至100℃，配制成二元核心组份。
(2)取二元核心组份20份，三异丙醇胺10份、乙二醇5份、尿素25份、去离子水40份，氢氧化钙2份，依次投入搅拌釜中搅拌均匀后即得成品。
实施例2：
一种钢渣助磨增强剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)向反应釜中投入适量冰乙酸，将三乙醇胺与丙三醇按2：1投入釜中，加热至100℃，配制成二元核心组份。
(2)取二元核心组份20份，三异丙醇胺10份、乙二醇5份、尿素25份、去离子水40份，氢氧化钙2份，依次投入搅拌釜中搅拌均匀后即得成品。
实施例3：
一种钢渣助磨增强剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)向反应釜中投入适量冰乙酸，将三乙醇胺与丙三醇按1：2投入釜中，加热至100℃，配制成二元核心组份。
(2)取二元核心组份20份，三异丙醇胺10份、乙二醇5份、尿素25份、去离子水40份，氢氧化钙2份，依次投入搅拌釜中搅拌均匀后即得成品。
实施例4：
一种钢渣助磨增强剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)向反应釜中投入适量冰乙酸，将三乙醇胺与丙三醇按3：1投入釜中，加热至100℃，配制成二元核心组份。
(2)取二元核心组份20份，三异丙醇胺10份、乙二醇5份、尿素25份、去离子水40份，氢氧化钙2份，依次投入搅拌釜中搅拌均匀后即得成品。
实施例5：
一种钢渣助磨增强剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)向反应釜中投入适量冰乙酸，将三乙醇胺与丙三醇按3：2投入釜中，加热至100℃，配制成二元核心组份。
(2)取二元核心组份20份，三异丙醇胺10份、乙二醇5份、尿素25份、去离子水40份，氢氧化钙2份，依次投入搅拌釜中搅拌均匀后即得成品。
实施例6：
一种钢渣助磨增强剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)向反应釜中投入适量冰乙酸，将三乙醇胺与丙三醇按2：3投入釜中，加热至100℃，配制成二元核心组份。
(2)取二元核心组份20份，三异丙醇胺10份、乙二醇5份、尿素25份、去离子水40份，氢氧化钙2份，依次投入搅拌釜中搅拌均匀后即得成品。
实施例7：
一种钢渣助磨增强剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)向反应釜中投入适量冰乙酸，将三乙醇胺与丙三醇按1：3投入釜中，加热至100℃，配制成二元核心组份。
(2)取二元核心组份20份，三异丙醇胺10份、乙二醇5份、尿素25份、去离子水40份，氢氧化钙2份，依次投入搅拌釜中搅拌均匀后即得成品。
钢渣掺用实验
实验采取
统一试验小磨机，每次钢渣粉磨量为5000g，助磨剂掺量为钢渣重量的0.05％(助磨剂采用上述实施例成品)。通过检测掺有助磨剂的钢渣粉的45目筛余率、比表面积、粒径分布、胶砂强度性能指标，与未掺助磨剂样的钢渣粉的性能指标进行对比。
具体试验结果如下：
表一：
| 名称 | 45目筛余率 | 比表面积 | 7d抗压 | 28d抗压 |
| 纯水泥 | 10.5 | 356 | 37.3 | 50.7 |
| 对比例 | 9.2 | 380 | 32.8 | 51.5 |
| 实施例一 | 8.5 | 405 | 34.9 | 58.3 |
| 实施例二 | 8.2 | 412 | 35.6 | 56.2 |
| 实施例三 | 8.6 | 410 | 33.8 | 58.1 |
| 实施例四 | 7.1 | 435 | 36.9 | 58 |
| 实施例五 | 6.8 | 432 | 37.5 | 59.8 |
| 实施例六 | 7.5 | 428 | 37.2 | 58.3 |
| 实施例七 | 8.4 | 405 | 35.4 | 56.2 |
表二：
| 名称 | <3μm | 3-32μm | 32-60μm | >60μm |
| 纯水泥 | 27.65 | 56.82 | 9.04 | 6.49 |
| 对比例 | 32.82 | 60.58 | 5.23 | 1.67 |
| 实施例一 | 34.66 | 60.07 | 3.53 | 0.84 |
| 实施例二 | 35.51 | 58.39 | 4.75 | 1.35 |
| 实施例三 | 34.68 | 59.87 | 4.34 | 1.11 |
| 实施例四 | 36.21 | 59.35 | 3.45 | 0.99 |
| 实施例五 | 35.48 | 60.28 | 3.19 | 1.05 |
| 实施例六 | 33.46 | 61.04 | 4.28 | 1.28 |
| 实施例七 | 32.37 | 61.79 | 4.89 | 0.95 |
通过实验得出：在三乙醇胺和丙三醇二元核心组分中加入一定量的三异丙醇胺、乙二醇、尿素、去离子水、氢氧化钙可以充分地发挥出叠加效应，使45目筛余、比表面积、抗压抗折强度等指标显著提高。研究表明三乙醇胺可以提高钢渣微粉水泥胶砂早期强度，对后期强度影响并不明显。而三异丙醇胺正好相反，对于后期强度有明显提升，早期强度不明显。二者的复合掺入对于早期、后期的强度同时产生了明显地提升。乙二醇、尿素具有良好的钙镁分散能力，能够有效降低钢渣微粉中的硅酸二钙、硅酸三钙、氧化镁、氧化钙等团聚粘结。在粉磨的过程中易出现粉磨团聚现象，乙二醇具有良好的抗静电左右，能够有效避免静电团聚，从而进一步提高了钢渣粉磨效率。通过实验得出上述助磨剂组合有效地发挥了协同作用，在钢渣粉磨、强度、体积稳定性方面发挥了积极地作用，体现了复合叠加效应。
Claims (5)
1.一种钢渣助磨增强剂，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：
二元核心组份10～20份、三异丙醇胺10～20份、乙二醇5～10份、尿素10～25份、去离子水25～50份、氢氧化钙1～3份；
其中：二元核心组份由1～9：3的三乙醇胺与丙三醇配制而成。
2.根据权利要求1所述的钢渣助磨增强剂，其特征在于：所述二元核心组份由3：2的三乙醇胺与丙三醇配制而成。
3.根据权利要求1或2所述的钢渣助磨增强剂，其特征在于：该钢渣助磨增强剂，由以下重量份数的原料组成：二元核心组份20份、三异丙醇胺10份、乙二醇5份、尿素25份、去离子水40份，氢氧化钙2份。
4.权利要求1所述钢渣助磨增强剂的制备方法，其特征在于：
先将三乙醇胺与丙三醇按比例混合，加热后配制成二元核心组份，再与三异丙醇胺、乙二醇、尿素、去离子水以及氢氧化钙混合，即配制成功。
5.根据权利要求4所述钢渣助磨增强剂的制备方法，其特征在于：所述加热是加热至98-100℃。
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