一種用于高鈦渣粉磨的活化助磨劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于助磨劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種與廢渣相適用的用于高鈦渣粉磨的活化助 磨劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國鈦資源十分豐富，但總儲量的90%以上存在攀西釩鈦磁鐵礦中（總量約為 8. 7億噸TiO2)，占世界己探明儲量的35. 17%。JC/T 418-2009《用于水泥中的粒化高爐鈦 礦渣》的規(guī)定：以釩鈦磁鐵礦為原料在高爐冶煉生鐵時，所得以鈦的硅酸鹽礦物和鈣鈦礦為 主要成分的熔融渣，經(jīng)淬冷成粒后，稱為?；郀t鈦礦渣。西南地區(qū)正進行釩渣提釩生產(chǎn)， 目前每年要消耗釩鈦磁鐵礦220萬噸，高爐釩鈦配比在55%，爐渣中的110 2在18%左右， 每年產(chǎn)150萬噸左右的高鈦型高爐渣。由于鈦含量偏高，玻璃態(tài)成分顯著減少，活性降低， 高鈦渣不像普通高爐渣那樣用于生產(chǎn)礦渣水泥，又因鈦品位不夠高而不能用作鈦工業(yè)的 原料。有研宄表明高鈦渣具有一定的水硬活性；高鈦渣的水化活性水平與普通二級粉煤灰 接近，明顯低于S95級礦粉；高鈦渣在水泥中未有新晶相生成。以上表明，高鈦渣可以用于 水泥生產(chǎn)。大量廢渣不僅浪費資源、占用耕地、污染環(huán)境，而且對企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成極 大障礙，因此尋找大規(guī)模利用鈦礦渣的途徑意義重大。如何提高高鈦渣的使用性能及其在 水泥中的利用率，在我國經(jīng)濟發(fā)展的同時降低資源和能源的消耗是擺在固體廢棄物利用和 建筑材料領(lǐng)域科技人員面前的重大課題。
[0003] 目前的研宄主要集中在水泥粉磨的復(fù)合助磨劑上，其實這些復(fù)合助磨劑的效果適 用范圍很有限，而對適用高鈦渣粉磨的應(yīng)用的助磨劑組分尚缺乏系統(tǒng)的研宄。本發(fā)明將提 供一種針對單獨粉磨高鈦渣的高效助磨劑，此發(fā)明可以。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了彌補目前工廠原料粉磨的缺陷及市場上大多數(shù)助磨劑效果 的不足的問題，而提出了一種用于高鈦渣粉磨的活化助磨劑；本發(fā)明的另一目的是提供上 述活化助磨劑的制備方法；該活化助磨劑能有效縮短粉磨時間，提高磨機效率，改善粉磨特 性，提高高鈦渣顆粒在水化時的活化性能。粉磨后的高鈦渣篩余率減小、比表面積增大，顯 著提高高鈦渣的活性指數(shù)，進而提高了水泥的一系列工作性能和早、后期強度。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種用于高鈦渣粉磨的活化助磨劑，其特征在于其原料 組分及各組分的重量份如下：5~20重量份的表面活性劑，1~5重量份的分散劑，4~10 重量份的助磨成分，1~5重量份的載體，20~60重量份的水。
[0006] 優(yōu)選上述活化助磨劑，其原料組分及各組分的重量份如下：8~18重量份的表面 活性劑，2~4重量份的分散劑，5~8重量份的助磨成分，2~4重量份的載體，30~50重 量份的水。
[0007] 優(yōu)選所述的表面活性劑為三乙醇胺、二乙醇單異丙醇胺或三異丙醇胺中的至少一 種。
[0008] 優(yōu)選所述的分散劑為木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣或十二烷基苯磺酸鈉中的至少 一種。
[0009] 優(yōu)選所述的助磨劑為乙二醇、丙二醇或聚合甘油中的至少一種。
[0010] 優(yōu)選所述的載體為硅粉、粉煤灰或石粉中的至少一種。
[0011] 本發(fā)明還提供了上述活化助磨劑的制備方法，其特征為：在反應(yīng)容器內(nèi)加入20~ 60重量份的水，快速攪拌，同時加入1~5重量份的載體，5~20重量份的表面活性劑，1~ 5重量份的分散劑，4~10重量份的助磨成分，混合、攪拌，即為成品。
[0012] 本發(fā)明粉磨高鈦渣時加入的活化助磨劑，其摻量范圍為高鈦渣質(zhì)量的0. 02~ 0. 12%。本發(fā)明應(yīng)用于高鈦渣粉磨的助磨劑可以降低高鈦渣粉磨電耗，提高磨機的粉磨效 率，同時提高高鈦渣的粉磨性能，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低了助磨劑和粉磨的成本。
[0013] 本發(fā)明制備的用于高鈦渣的活化助磨劑適用于高鈦渣的粉磨和活性改善，對水泥 和混凝土性能無不利影響。與現(xiàn)有提供的高鈦渣的活化助磨劑制備工藝簡單、用量少。所 述的活化助磨劑為液體，添加方便，可使用液體計量泵添加到入磨的高鈦渣上面即可。
[0014] 有益效果：
[0015] 1、采用該粉磨方式，顯著提高了水泥的一系列工作性能和早、后期強度，高鈦渣的 7d、28d活性指數(shù)增加；
[0016] 2、采用該活化助磨劑對高鈦渣的粉磨效果有顯著改善，具體表現(xiàn)為優(yōu)化顆粒粒徑 分布，比表面積增加；
[0017] 3、該活化助磨劑在5~40°C下長期存放，無分層無沉淀，現(xiàn)配現(xiàn)用的使用效果最 佳；
[0018] 4、該活化助磨劑適用于單獨粉磨高鈦渣，對混合物料體系未知，具體可能存在差 異。
【具體實施方式】
[0019] 下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例 僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例；根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā) 明?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的 所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0020] 為了進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行 描述，但并不限制本發(fā)明的范圍。
[0021] 對比例
[0022] 高鈦渣來自成渝釩鈦有限公司煉鐵廠，是以鈣鈦礦、富鈦透輝石、尖晶石為主要成 分的熔融物，其中TiO2質(zhì)量分數(shù)為10 %~20 %。取5Kg的高鈦渣在80°C條件下烘干，然后 在SM纟500X500mm試驗?zāi)ブ蟹勰ィ勰ズ蟮母哜佋ㄟ^0.9mm的方孔篩，進行物理性能和 活性指數(shù)測試見表1，其中高鈦渣粉體的比表面積測定按照GB/T 8074-2008《水泥比表面 積測定方法》進行；高鈦渣粉體顆粒分布采用ZETASIZE3000HSA型激光粒度儀測定；高鈦渣 的活性指數(shù)按照GB/T 18046-2008《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》中的計算方 法計算。
[0023] 實施例1
[0024] 本實施例1中的高鈦渣的活化助磨劑的各組分及所占的重量份分別為：
[0025] 10重量份的三乙醇胺，7重量份的二乙醇單異丙醇胺，5重量份的木質(zhì)素磺酸鈉，6 重量份的乙二醇，2重量份的聚合甘油，2重量份的硅粉，50重量份的水。
[0026] 本實施例1中的活化助磨劑的制備方法，其特征為：在反應(yīng)容器內(nèi)加入50重量份 的水，快速攪拌，同時加入2重量份的硅粉，10重量份的三乙醇胺，7重量份的二乙醇單異丙 醇胺，5重量份的木質(zhì)素磺酸鈉，6重量份的乙二醇，2重量份的聚合甘油，混合、攪拌，即為 成品。
[0027] 實施例2
[0028] 本實施例2中的高鈦渣的活化助磨劑的各組分及所占的重量份分別為：
[0029] 6重量份的三乙醇胺，2重量份的二乙醇單異丙醇胺，2重量份的三異丙醇胺，2重 量份的木質(zhì)素磺酸鈣，8重量份的乙二醇，2重量份的石粉，30重量份的水。
[0030] 本實施例2中的活化助磨劑的制備方法，其特征為：在反應(yīng)容器內(nèi)加入30重量份 的水，快速攪拌，同時加入2重量份的石粉，6重量份的三乙醇胺，2重量份的二乙醇單異丙 醇胺，2重量份的三異丙醇胺，2重量份的木質(zhì)素磺酸鈣，4重量份的丙二醇，4重量份的聚合 甘油，混合、攪拌，即為成品。
[0031] 實施例3
[0032] 本實施例3中的高鈦渣的活化助磨劑的各組分及所占的重量份分別為：
[0033] 15重量份的三乙醇胺，2重量份的木質(zhì)素磺酸鈣，2重量份的十二烷基苯磺酸鈉，3 重量份的丙二醇，3重量份的聚合甘油，2重量份的粉煤灰，40重量份的水。
[0034] 本實施例3中的活化助磨劑的制備方法，其特征為：在反應(yīng)容器內(nèi)加入40重量份 的水，快速攪拌，同時加入2重量份的粉煤灰，15重量份的三乙醇胺，2重量份的木質(zhì)素磺酸 鈣，2重量份的十二烷基苯磺酸鈉，3重量份的丙二醇，3重量份的聚合甘油，混合、攪拌，即 為成品。
[0035] 實施例4
[0036] 本實施例4中的高鈦渣的活化助磨劑的各組分及所占的重量份分別為：
[0037] 15重量份的三異丙醇胺，2重量份的十二烷基苯磺酸鈉，6重量份的乙二醇，4重量 份的聚合甘油，2重量份的粉煤灰，2重量份的硅粉，45重量份的水。
[0038] 本實施例4中的活化助磨劑的制備方法，其特征為：在反應(yīng)容器內(nèi)加入45重量份 的水，快速攪拌，同時加入2重量份的硅粉，2重量份的粉煤灰，15重量份的三異丙醇胺，2重 量份的十二烷基苯磺酸鈉，6重量份的乙二醇，4重量份的聚合甘油，混合、攪拌，即為成品。
[0039] 利用上述實施例1~4所得到的高鈦渣活化助磨劑對高鈦渣進行粉磨試驗，按照 對比例的試驗方法，取相同的高鈦渣試樣，并分別摻入以上實施例所制備的活化助磨劑，粉 磨后的物料通過〇. 9_的方孔篩，進行實驗測試，測得結(jié)果如下。
[0040] 表1高鈦渣的活化助磨劑的應(yīng)用效果
[0041]
【主權(quán)項】
1. 一種用于高鈦渣粉磨的活化助磨劑，其特征在于其原料組分及各組分的重量份如 下：5~20重量份的表面活性劑，1~5重量份的分散劑，4~10重量份的助磨成分，1~5 重量份的載體，20~60重量份的水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活化助磨劑，其特征在于其原料組分及各組分的重量份如 下：8~18重量份的表面活性劑，2~4重量份的分散劑，5~8重量份的助磨成分，2~4 重量份的載體，30~50重量份的水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活化助磨劑，其特征在于所述的表面活性劑為三乙醇胺、二 乙醇單異丙醇胺或三異丙醇胺中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活化助磨劑，其特征在于所述的分散劑為木質(zhì)素磺酸鈉、木 質(zhì)素磺酸鈣或十二烷基苯磺酸鈉中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活化助磨劑，其特征在于所述的助磨成分為乙二醇、丙二醇 或聚合甘油中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活化助磨劑，其特征在于所述的載體為硅粉、粉煤灰或石粉 中的至少一種。
7. -種制備如權(quán)利要求1所述的活化助磨劑的方法，其具體步驟為：在反應(yīng)容器內(nèi)加 入20~60重量份的水，攪拌，同時加入1~5重量份的載體，5~20重量份的表面活性劑， 1~5重量份的分散劑，4~10重量份的助磨成分，混合、攪拌，即為成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于高鈦渣粉磨的活化助磨劑及其制備方法，其原料組分及各組分的重量份分別為：5～20重量份的表面活性劑，1～5重量份的分散劑，4～10重量份的助磨成分，1～5重量份的載體，20～60重量份的水；按所占重量份數(shù)，并按順序?qū)⒃霞尤氲椒磻?yīng)容器內(nèi)，混合、攪拌，即可?；罨┠苡行Эs短粉磨時間，改善粉磨特性，使物料的比表面積增加，優(yōu)化顆粒粒徑分布，顯著提高高鈦渣的活性指數(shù)，進而可以提高水泥的一系列工作性能和早、后期強度。
【IPC分類】C04B24-12, C04B5-06
【公開號】CN104743952
【申請?zhí)枴緾N201510106893
【發(fā)明人】李東旭, 張振明, 高艷霞
【申請人】南京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月11日