一种矿渣助磨剂及其制备方法
阅读说明：本技术 一种矿渣助磨剂及其制备方法 (Slag grinding aid and preparation method thereof ) 是由 曾国斌 于 2020-04-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种矿渣助磨剂及其制备方法,该矿渣助磨剂由以下质量百分比的原料制成：水15％-25％、多乙醇胺38％-42％、己二酸钠12％-16％、氨基改性硅酮8％-12％、聚乙二醇10％-20％、偶联剂0.5％-1.5％、活化剂5型0.5％-1.5％和活化剂6型0.5％-1.5％。有益效果：掺入本矿渣助磨剂可消除矿渣粉磨过程中的静电,避免粉体包球现象出现,提高了矿渣颗粒的易磨性,从而提高矿渣的粉磨效率,提高磨机的台时产量,同时兼具可提高矿粉活性指数的作用。(The invention discloses a slag grinding aid and a preparation method thereof, wherein the slag grinding aid is prepared from the following raw materials in percentage by mass: 15% -25% of water, 38% -42% of polyethanolamine, 12% -16% of sodium adipate, 8% -12% of amino modified silicone, 10% -20% of polyethylene glycol, 0.5% -1.5% of a coupling agent, 0.5% -1.5% of an activator 5 type and 0.5% -1.5% of an activator 6 type. Has the advantages that: the slag grinding aid can eliminate static electricity in the slag grinding process, avoid the phenomenon of powder ball wrapping, and improve the grindability of slag particles, thereby improving the slag grinding efficiency, improving the machine-hour output of a grinding machine, and simultaneously having the function of improving the activity index of mineral powder.)
技术领域
本发明涉及助磨剂技术领域，具体来说，涉及一种矿渣助磨剂及其制备方法。
背景技术
矿渣是炼铁时排出的以硅酸钙、铝酸钙为主要成分的熔融物，经水淬而急冷处理后形成的粒状活性材料。一般含有80～90％的玻璃相，其主要矿物为硅酸二钙(C2S)、钙铝黄长石(C2AS)、镁黄长石(C2MS2)、钙长石(CAS2)等。矿渣的化学成分一般为CaO35～45％、SiO225～40％、Al2O36～15％、FeO0.5～1％。矿渣的质量系数(CaO+MgO+Al2O3)/(SiO2+MnO+TiO2)越大，矿渣的活性越高，即CaO、Al2O3含量高、SiO2含量低的矿渣活性高。
将矿渣经高细粉磨后制备的矿渣高活性微粉已成为目前制备高强、高性能、高耐蚀混凝土过程中不可缺少的重要材料之一。在混凝土体系中，矿渣微粉按一定比例替代水泥，一方面可显著改善混凝土性能，另一方面可显著降低混凝土单方生产成本，获得良好的经济效益。矿渣微粉引入混凝土可显著降低水化热并有效抑制化学收缩和开裂，提高混凝土施工性能(如流动性、和易性、可泵性等)和耐久性，防止碱-集反应(AAR)，提高混凝土抗渗、抗冻、抗侵蚀性能，同时增加混凝土密实程度及结构强度。
在实际工业生产中，常通过在粉磨过程中加入助磨剂来辅助磨粉。但是渣粉磨过程中的容易产生静电，导致粉体包球现象出现，严重影响磨粉的效率。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种矿渣助磨剂及其制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种矿渣助磨剂。
该矿渣助磨剂由以下质量百分比的原料制成：
水15％-25％、多乙醇胺38％-42％、己二酸钠12％-16％、氨基改性硅酮8％-12％、聚乙二醇10％-20％、偶联剂0.5％-1.5％、活化剂5型0.5％-1.5％和活化剂6型0.5％-1.5％。
进一步的，所述偶联剂包括以下原料组份：聚二甲基硅氧烷0.2％-0.5％、苯基三乙氧基硅烷0.2％-0.5％、正硅酸乙酯0.1％-0.5％。
进一步的，所述活化剂5型包括以下原料组份：异氰酸酯0.2％-0.5％、羧酸酯0.1％-0.5％、磺酸酯0.1％-0.2％和酰基内酰胺0.1％-0.3％。
进一步的，所述活化剂6型包括以下原料组份：甘油0.2％-0.5％、酵母碱基0.2％-0.5％、生物素0.2％-0.5％。
根据本发明的另一方面，提供了一种矿渣助磨剂的制备方法。
该矿渣助磨剂的制备，包括以下步骤：
根据上述质量百分比，称取所述矿渣助磨剂所需各原料；
将称取好的多乙醇胺、己二酸钠、氨基改性硅酮、聚乙二醇，并进行混合，形成混合物一；
将上述混合物一投入预先预热好的搅拌釜中进行搅拌，同时添加水和异氰酸酯、磺酸酯和酰基内酰胺、甘油、酵母碱基、生物素得到混合物二；
将上述聚二甲基硅氧烷、苯基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯混合搅拌得到混合物三；
将混合物三均匀分为三份，待上述混合物二均匀混合后，将三份混合物三分三次添加到混合物二中即可得到助磨剂。
进一步的，上述混合物一萃取时，上述将混合物一投入预先预热好的搅拌釜中进行搅拌，搅拌釜的预热温度为30-38摄氏度。
进一步的，上述得到混合物二的搅拌速度为45转/分钟。
进一步的，上述分三次添加混合物三的时候，其中间隔时间为一个小时。
进一步的，上述得到助磨剂的搅拌过程中温度升高到40-45摄氏度，且搅拌时间不低于四个小时。
其中，本发明所采用的原料成份阐述如下：
多乙醇胺：无色至淡黄色透明粘稠液体，微有氨味，低温时成为无色至淡黄色立方晶系晶体。露置于空气中时颜色渐渐变深。易溶于水、乙醇、丙酮、甘油及乙二醇等，微溶于苯、乙醚及四氯化碳等，在非极性溶剂中几乎不溶解。
己二酸钠：该物质存放在密封容器内，并放在阴凉，干燥处。储存的地方必须远离氧化剂。有机合成、医药中间体、溶剂等。
氨基改性硅酮：氨基改性硅酮，外文名Amino modified silicone，性能稳定，不漂油、不漂胶、无毒、无腐蚀、无环境污染，可单独使用，也可与其它助剂拼混使用。
聚乙二醇：系列产品无毒、无刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性。它们具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂、抗静电剂及柔软剂等，在化妆品、制药、化纤、橡胶、塑料、造纸、油漆、电镀、农药、金属加工及食品加工等行业中均有着极为广泛的应用。
聚二甲基硅氧烷：硅油，英文名称为Silicone oil，CAS号为63148-62-9，分子式为C6H18OSi2，是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷。它是由二甲基二氯硅烷加水水解制得初缩聚环体，环体经裂解、精馏制得低环体，然后把环体、封头剂、催化剂放在一起调聚就可得到各种不同聚合度的混合物，经减压蒸馏除去低沸物就可制得硅油。
苯基三乙氧基硅烷：用作RTV硅橡胶的交联剂，制备高分子有机化合物的原料。
正硅酸乙酯：正硅酸乙酯是一种无色液体，主要用作防热涂料、耐化学作用的涂料、有机合成中间体。其熔点-77℃，沸点165.5℃，微溶于水，溶于乙醇、乙醚。用作防热涂料、耐化学作用的涂料、有机合成中间体。用作酚醛-丁腈胶粘剂的交联剂，提高耐热性。与二月桂酸二丁基锡配合用作硅橡胶的交联剂。
异氰酸酯：异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称。若以-NCO基团的数量分类，包括单异氰酸酯R-N＝C＝O和二异氰酸酯O＝C＝N-R-N＝C＝O及多异氰酸酯等。
羧酸酯：羧酸与醇在酸催化下作用脱水或醇与酰基化试剂(酰氯、酸酐)作用均可用于酯的制备。
磺酸酯：磺酸酯，是一类具有通式R1SO2OR2的化合物。是一类具有通式R1SO2OR2的化合物。不经常用磺酸的酯化反应来制备，以磺酰氯为原料是普遍而方便的制备法。常为低熔点固体。醇与之反应得到酯的反应可用于鉴定。
甘油：气相色谱固定液(最高使用温度75℃，溶剂为甲醇)，分离分析低沸点含氧化合物、胺类化合物、氮或氧杂环化合物，能完全分离3-甲基吡啶(沸点144.14℃)和4-甲基吡啶(沸点145.36℃)，适用于水溶液的分析、溶剂、气量计及水压机缓震液、软化剂、抗生素发酵用营养剂、干燥剂、润滑剂、制药工业、化妆品配制、有机合成、塑化剂。可与水以任何比例溶解，低浓度丙三醇溶液可做润滑油对皮肤进行滋润(开塞露)。
酵母碱基：酵母是一种单细胞真菌，并非系统演化分类的单元。一种肉眼看不见的微小单细胞微生物，能将糖发酵成酒精和二氧化碳，分布于整个自然界，是一种典型的异养兼性厌氧微生物，在有氧和无氧条件下都能够存活，是一种天然发酵剂。
生物素：生物素又称维生素H、辅酶R，是水溶性维生素，也属于维生素B族，B7。它是合成维生素C的必要物质，是脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质。是一种维持人体自然生长、发育和正常人体机能健康必要的营养素。
本发明的有益效果为：掺入本矿渣助磨剂可消除矿渣粉磨过程中的静电，避免粉体包球现象出现，提高了矿渣颗粒的易磨性，从而提高矿渣的粉磨效率，提高磨机的台时产量，同时兼具可提高矿粉活性指数的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种矿渣助磨剂的制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种矿渣助磨剂。
该矿渣助磨剂由以下质量百分比的原料制成：
水15％-25％、多乙醇胺38％-42％、己二酸钠12％-16％、氨基改性硅酮8％-12％、聚乙二醇10％-20％、偶联剂0.5％-1.5％、活化剂5型0.5％-1.5％和活化剂6型0.5％-1.5％。
其中，所述偶联剂包括以下原料组份：聚二甲基硅氧烷0.2％-0.5％、苯基三乙氧基硅烷0.2％-0.5％、正硅酸乙酯0.1％-0.5％。
所述活化剂5型包括以下原料组份：异氰酸酯0.2％-0.5％、羧酸酯0.1％-0.5％、磺酸酯0.1％-0.2％和酰基内酰胺0.1％-0.3％。
所述活化剂6型包括以下原料组份：甘油0.2％-0.5％、酵母碱基0.2％-0.5％、生物素0.2％-0.5％。
为了更清楚的理解本发明的上述技术方案，以下通过具体实例对本发明的上述方案进行详细说明。
实施例一
一种矿渣助磨剂，该矿渣助磨剂由以下质量百分比的原料制成：
水18％、多乙醇胺39％、己二酸钠14％、氨基改性硅酮9％、聚乙二醇18％、偶联剂0.8％、活化剂5型0.8％和活化剂6型0.4％。
其中，所述偶联剂包括以下原料组份：聚二甲基硅氧烷0.3％、苯基三乙氧基硅烷0.3％、正硅酸乙酯0.2％。
所述活化剂5型包括以下原料组份：异氰酸酯0.2％、羧酸酯0.2％、磺酸酯0.2％和酰基内酰胺0.2％。
所述活化剂6型包括以下原料组份：甘油0.1％、酵母碱基0.1％、生物素0.2％。
该矿渣助磨剂的制备，包括以下步骤：
根据上述质量百分比，称取所述矿渣助磨剂所需各原料；
根据上述质量百分比，称取所述矿渣助磨剂所需各原料；
将称取好的多乙醇胺39g、己二酸钠14g、氨基改性硅酮9g、聚乙二醇18g，并进行混合，形成混合物一；
将上述混合物一投入预先预热好的搅拌釜中进行搅拌，同时添加水18g和异氰酸酯0.2g、羧酸酯0.2g、磺酸酯0.2g和酰基内酰胺0.2g、甘油0.1g、酵母碱基0.1g、生物素0.2g得到混合物二；
将上述聚二甲基硅氧烷0.3g、苯基三乙氧基硅烷0.3g、正硅酸乙酯0.2g混合搅拌得到混合物三；
将混合物三均匀分为三份，待上述混合物二均匀混合后，将三份混合物三分三次添加到混合物二中即可得到助磨剂。
实施例二
一种矿渣助磨剂，该矿渣助磨剂由以下质量百分比的原料制成：
水20％、多乙醇胺40％、己二酸钠14％、氨基改性硅酮10％、聚乙二醇15％、偶联剂1％、活化剂5型1％和活化剂6型1％。
其中，所述偶联剂包括以下原料组份：聚二甲基硅氧烷0.35％、苯基三乙氧基硅烷0.35％、正硅酸乙酯0.3％。
所述活化剂5型包括以下原料组份：异氰酸酯0.35％、羧酸酯0.3％、磺酸酯0.15％和酰基内酰胺0.2％。
所述活化剂6型包括以下原料组份：甘油0.35％、酵母碱基0.35％、生物素0.3％。
该矿渣助磨剂的制备，包括以下步骤：
根据上述质量百分比，称取所述矿渣助磨剂所需各原料；
根据上述质量百分比，称取所述矿渣助磨剂所需各原料；
将称取好的多乙醇胺40g、己二酸钠14g、氨基改性硅酮10g、聚乙二醇15g，并进行混合，形成混合物一；
将上述混合物一投入预先预热好的搅拌釜中进行搅拌，同时添加水20g和异氰酸酯0.35g、羧酸酯0.3g、磺酸酯0.15g和酰基内酰胺0.2g、甘油0.35g、酵母碱基0.35g、生物素0.3g得到混合物二；
将上述聚二甲基硅氧烷0.35g、苯基三乙氧基硅烷0.35g、正硅酸乙酯0.3g混合搅拌得到混合物三；
将混合物三均匀分为三份，待上述混合物二均匀混合后，将三份混合物三分三次添加到混合物二中即可得到助磨剂。
实施例三
一种矿渣助磨剂，该矿渣助磨剂由以下质量百分比的原料制成：
水22％、多乙醇胺40％、己二酸钠11％、氨基改性硅酮11％、聚乙二醇14％、偶联剂0.7％、活化剂5型0.7％和活化剂6型0.6％。
其中，所述偶联剂包括以下原料组份：聚二甲基硅氧烷0.3％、苯基三乙氧基硅烷0.3％、正硅酸乙酯0.1％。
所述活化剂5型包括以下原料组份：异氰酸酯0.2％、羧酸酯0.2％、磺酸酯0.2％和酰基内酰胺0.1％。
所述活化剂6型包括以下原料组份：甘油0.2％、酵母碱基0.2％、生物素0.2％。
该矿渣助磨剂的制备，包括以下步骤：
根据上述质量百分比，称取所述矿渣助磨剂所需各原料；
将称取好的多乙醇胺40g、己二酸钠11g、氨基改性硅酮11g、聚乙二醇14g，并进行混合，形成混合物一；
将上述混合物一投入预先预热好的搅拌釜中进行搅拌，同时添加水22g和异氰酸酯0.2g、羧酸酯0.1g、磺酸酯0.1g和酰基内酰胺0.1g、甘油0.2g、酵母碱基0.2g、生物素0.2g得到混合物二；
将上述聚二甲基硅氧烷0.3g、苯基三乙氧基硅烷0.3g、正硅酸乙酯0.1g混合搅拌得到混合物三；
将混合物三均匀分为三份，待上述混合物二均匀混合后，将三份混合物三分三次添加到混合物二中即可得到助磨剂。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下结合附图对本发明的上述方案的流程进行详细说明，具体如下：
根据本发明的实施例，还提供了一种矿渣助磨剂的制备方法。
如图1所示，在实际生产过程中，该矿渣助磨剂的制备，包括以下步骤：
步骤S101，根据上述质量百分比，称取所述矿渣助磨剂所需各原料；
步骤S103，将称取好的多乙醇胺、己二酸钠、氨基改性硅酮、聚乙二醇，并进行混合，形成混合物一；
步骤S105，将上述混合物一投入预先预热好的搅拌釜中进行搅拌，同时添加水和异氰酸酯、羧酸酯、磺酸酯和酰基内酰胺、甘油、酵母碱基、生物素得到混合物二；
步骤S107，将上述聚二甲基硅氧烷、苯基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯混合搅拌得到混合物三；
步骤S109，将混合物三均匀分为三份，待上述混合物二均匀混合后，将三份混合物三分三次添加到混合物二中即可得到助磨剂。
在一个实施例中，上述混合物一萃取时，上述将混合物一投入预先预热好的搅拌釜中进行搅拌，搅拌釜的预热温度为30-38摄氏度。
在一个实施例中，上述得到混合物二的搅拌速度为45转/分钟。
在一个实施例中，上述分三次添加混合物三的时候，其中间隔时间为一个小时。
在一个实施例中，上述得到助磨剂的搅拌过程中温度升高到40-45摄氏度，且搅拌时间不低于四个小时。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，掺入本矿渣助磨剂可消除矿渣粉磨过程中的静电，避免粉体包球现象出现，提高了矿渣颗粒的易磨性，从而提高矿渣的粉磨效率，提高磨机的台时产量，同时兼具可提高矿粉活性指数的作用增加了耐高温的助磨活性功能团，使其性能更适合应用在水泥、矿粉立磨上，可明显提高磨机台时产量、微粉活性，降低微粉企业生产成本。耐高温，不易分解，适应高温立磨；能有效消除粉磨时产生的静电和解絮凝功能；能够络合微粉基质中的重金属和放射性同位素，并能增加其溶解度；能改变颗粒表面分散性质，可快速破坏矿渣玻璃体硬质结构，降低物料表面能；与混凝土外加剂适应性良好。立磨或管磨都可提高产量10％-15％，提高矿粉活性10％左右。掺量：0.03％-0.04％。可根据微粉企业磨况、物料化学成份和使用习惯设计各种掺入量的助磨剂产品。符合GB/T26748-2011《水泥助磨剂》标准要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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