一種tk-jh型礦物界面活性材料及其制備方法、應(yīng)用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種TK-JH型礦物界面活性材料及其制備方法、應(yīng)用方法。本發(fā)明是由重量百分比為30～60%的硫酸鹽、20～30%的硅酸鹽、20～30%的增塑減水劑、3～6%的磷酸鹽、1～3%的醇胺鹽組成。本發(fā)明可對水泥膠凝材料和基礎(chǔ)工程的一次綠色革命，將為節(jié)能環(huán)保、礦山資源的保護、廢舊資源的利用、循環(huán)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和千秋偉業(yè)，做出巨大貢獻，也將成為建筑業(yè)中膠凝材料的朝陽產(chǎn)業(yè)和建筑產(chǎn)業(yè)新材料應(yīng)用的歷史性轉(zhuǎn)折。
【專利說明】一種TK-JH型礦物界面活性材料及其制備方法、應(yīng)用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種TK-JH型礦物界面活性材料及其制備方法、應(yīng)用方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 建筑物（及構(gòu)筑物）中基礎(chǔ)工程均需要膠凝材料作為粘合凝固增強密實的組份， 煅燒石灰石和水泥則成為建筑工程中的主要膠凝材料來配置水泥混凝土和砂漿，即制造人 工石。所以水泥和石灰等膠凝材料早已成為建筑業(yè)基礎(chǔ)工程混凝土和砂漿中不可缺少、且 必須和重要的構(gòu)筑物組份。從2005年到目前，我國水泥年產(chǎn)銷量連續(xù)十年達到23億噸左 右，居世界第一，占全球水泥產(chǎn)銷量的35%以上。
[0003] 隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)進程的加快，基礎(chǔ)工程已成為我國或世界經(jīng)濟建設(shè)的重要支 柱，每年政府投資超過10萬億人民幣以上，加民間投資，達到30?40萬億人民幣，其中基 礎(chǔ)工程占40%左右。水泥年產(chǎn)銷量穩(wěn)居22億噸以上，產(chǎn)混凝土 40億立方米，砂漿30多億 立方米。然而水泥是一種高能耗高污染的產(chǎn)品。每生產(chǎn)一噸水泥，需要開采礦石（CaC03) 1. 6 噸，需要煅燒用原煤80公斤左右，用電70?80度，同時產(chǎn)生800公斤左右的二氧化碳，對大 氣環(huán)境和人民生活造成嚴重的污染和破壞。與此同時，幾十億立方米的混凝土、砂漿中80% 的組份是石子和砂，砂石的開采產(chǎn)生大量的石粉和廢石料，以及施工現(xiàn)場開挖產(chǎn)生的大量 廢石料，加之各種礦產(chǎn)品開挖、生產(chǎn)的石粉和石塊，嚴重污染環(huán)境，破壞了礦山、耕地、林地、 草地、沙漠、沙灘、河流。所以，在我國，水泥和鋼鐵生產(chǎn)、各類礦產(chǎn)的開采成為最大最嚴重的 污染源及能源消耗產(chǎn)品，這就更進一步的制約著生產(chǎn)和經(jīng)濟與環(huán)境的同步發(fā)展。
[0004] 隨著國外國內(nèi)交通現(xiàn)代化推動經(jīng)濟發(fā)展的需要，高速公路、高速鐵路、地鐵、水電、 冶金、國防、跨海工程和海底隧道的大力發(fā)展勢在必行，以水泥為主的混凝土膠凝材料將越 來越受到重視。然而采用一種新材料新工藝新技術(shù)能更好的減少或替代以水泥為絕對優(yōu)勢 的膠凝材料，制造出相同質(zhì)量或更好質(zhì)量的構(gòu)筑物，成為全世界建筑領(lǐng)域，特別是基礎(chǔ)工程 混凝土、砂漿領(lǐng)域研宄中最重要和歷史性課題。
[0005] 在現(xiàn)代構(gòu)筑物的混凝土和砂漿工程中，水泥是重要的膠凝材料。然而水泥的生產(chǎn) 是高能耗高污染產(chǎn)品外，在使用后也使構(gòu)筑物的耐久性收到影響。在建筑構(gòu)筑物的混凝土 中，水泥是相對于集料中的砂和石更容易受到侵蝕破壞的組分，特別是在含有各類酸堿腐 蝕介質(zhì)、凍融循環(huán)、磨蝕氣蝕風(fēng)蝕、滲漏、碳化等環(huán)境下，優(yōu)先被損壞的是水泥石。與此同時， 水泥石在水化和硬化期間的收縮（塑性收縮、化學(xué)收縮、干濕收縮）導(dǎo)致的裂紋裂縫等，均 為水泥石不能承受惡劣環(huán)境的侵蝕和嚴重破壞。所以，提高混凝土性能，增加其耐久性，也 成為今后基礎(chǔ)工程建設(shè)的重要條件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種TK-JH型礦物界面活性材料及其制備方法，能夠減少 因煅燒水泥所產(chǎn)生的二氧化碳對大氣環(huán)境的污染；還能同時提高建筑工程的耐久性能，如 減少體積收縮、降低水化熱和絕熱溫升導(dǎo)致的裂紋裂縫、提高其耐磨蝕風(fēng)蝕氣蝕和酸堿腐 蝕的能力、增加其致密性和抗?jié)B性等。
[0007] 本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0008] -種TK-JH型礦物界面活性材料，所述材料由重量百分比為30?60%的硫酸鹽、 20?30%的硅酸鹽、20?30%的增塑減水劑、3?6%的磷酸鹽、1?3%的醇胺鹽組成； 或由重量百分比為67?79%的含有硫酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽的復(fù)合體、1?3%的醇胺鹽和 20?30%的增塑減水劑組成；其中，上述兩種方案中各原料的重量百分比之和為100%。
[0009] 具體地，所述硫酸鹽選自硫酸鋁、低鐵硫酸鋁、液體硫酸鋁、硫酸鈣、硫酸亞鐵、硫 酸鉀、硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鋁鉀中的一種或多種。硫酸鹽在本發(fā)明中的主要作用是增 加非活性礦物材料中鐵、鋁、鉀、鈉活性金屬離子和硫酸根陰離子，在一定溫度和機械沖磨 下產(chǎn)生電力吸附和離子鍵界面化學(xué)反應(yīng)，使其無活性的礦物離子變?yōu)橛谢钚缘碾x子化合 物。如石灰石主要是含無活性的碳酸鈣，當(dāng)與硫酸鋁、硫酸鋁鉀、硫酸亞鐵、硫酸鈉、含鐵鋁 化合物等反應(yīng)時，生成了具有活性的硫鋁酸鈣、鐵鋁酸鈣、鉀鈉鈣長石、碳酸鈉鹽等礦物質(zhì)， 提高非活性礦物質(zhì)的界面活性指數(shù)。
[0010] 具體地，所述硅酸鹽選自硅酸鋁、硅酸鉀、硅酸鈉、五水偏硅酸鈉、硅酸鉀鈉、硅酸、 二氧化硅粉、超細二氧化硅微粉中的一種或多種。硅酸鹽在本發(fā)明中的重要作用是與非活 性礦物質(zhì)在一定溫度和機械作用反應(yīng)生成具有一定界面活性的硅酸鈣、硅酸鋁鈣、硅酸二 鈣等礦物質(zhì)，是具有活性的硅酸鹽水泥石重要的組份。
[0011] 具體地，所述增塑減水劑選自聚羧酸減水劑、萘磺酸鹽減水劑、氨基磺酸鹽減水 劑、三聚氰胺減水劑、木質(zhì)素減水劑、淀粉醚、纖維素醚、防裂抗蝕增塑劑、聚氧乙烯醚、磷酸 三苯酚聚醚中的一種或多種。增塑減水劑在本發(fā)明中的重要作用是在非活性礦物質(zhì)形成陰 離子表面活性膜，增加非活性礦物離子的靜電吸附能力，增加非活性離子氧化鈣、氧化硅、 氧化鋁、氧化鐵的化合反應(yīng)能力，并起到靜電吸附和排斥的作用，增加其分散的效果，減少 摻水拌合時需水量，提高其施工性、密實性、穩(wěn)定性及強度作用。
[0012] 具體地，所述磷酸鹽選自磷酸、磷酸鈉、磷酸鋅、磷鐵粉、三聚磷酸鈉中的一種或多 種。磷酸鹽在本發(fā)明中的主要作用是增加非活性礦物質(zhì)中磷酸根陰離子的含量，為形成具 有活性的礦物質(zhì)起到催化和媒介作用，同時具有調(diào)節(jié)PH值的功能，并加速活性物質(zhì)的生 成。
[0013] 具體地，所述醇胺鹽選自三乙醇胺、三異丙醇胺、乙二胺、三乙胺中的一種或多種。 醇胺鹽在本發(fā)明中的重要作用是滲透到礦物質(zhì)中加速礦物裂變，增加其易磨性。同時，能加 速礦物質(zhì)離子間的相互吸附和堿性離子與酸性離子的化合反應(yīng)，以及溶解速度。當(dāng)與活性 離子作用時，反應(yīng)生成致密的分子鏈，增加其密實性，減少其孔隙率和孔隙半徑，提高構(gòu)筑 體的抗?jié)B、防腐和抗凍性能，并能增加其強度值。
[0014] 具體地，當(dāng)所述TK-JH型礦物界面活性材料由重量百分比為67?79%的含有硫酸 鹽、硅酸鹽、磷酸鹽的復(fù)合體、1?3%的醇胺鹽和20?30%的增塑減水劑組成時，所述復(fù)合 體選自含三氧化二鋁、二氧化硅、三氧化二鐵、五氧化二磷綜合指標(biāo)> 90 %的煤灰、煤渣、鋁 礦土、鐵渣、磷渣、磷鐵粉、硅灰、礦渣、火山灰石、硅砂、廢棄磚石、水泥混凝土建筑垃圾、水 玻璃中的一種或多種，經(jīng)硫酸酸化處理，濃縮過濾的液體或進一步噴霧干燥的固體。
[0015] -種TK-JH型礦物界面活性材料的制備方法，包括以下步驟：
[0016] (al)在混料釜中加入硫酸鹽、硅酸鹽或硅化合物、磷酸鹽、增塑減水劑，在恒溫 60?80°C的混料釜中混合3?4小時；
[0017] (a2)向上述混料釜中再加入醇胺鹽，繼續(xù)攪合30?60分鐘，冷卻至常溫，即制得 TK-JH型礦物界面活性（劑）材料固體；再按1:1的比例，在固體中加入自來水（固體與水 的比例為1:1)，在25?45°C時充分溶解攪拌1?3小時聚合反應(yīng)，即制得TK-JH型礦物界 面活性（劑）材料液體產(chǎn)品。
[0018] 本發(fā)明的另一種制備方法如下：將含固量為35?45%的液體增塑劑，投入到反應(yīng) 釜中，在25?45°C的條件下充分攪拌時，加入水，然后依次加入硫酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽、醇 胺鹽充分溶解聚合3?6h后，冷卻至常溫，即得到TK-JH型礦物界面活性（劑）材料液體 產(chǎn)品，進一步噴霧干燥，即得固體產(chǎn)品。
[0019] 另一種制備方法如下：
[0020] (bl)在溶解槽中加入煤灰、煤渣、鋁礦土、鐵渣、磷渣、磷鐵粉、硅灰、火山灰石、 礦渣、硅砂、廢棄磚石、水泥混凝土建筑垃圾、水玻璃中的一種或多種，拌勻，加入硫酸，在 60?90°C的條件下萃取反應(yīng)4?8小時，經(jīng)沉淀、過濾，即得含有硫酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽的 復(fù)合體；
[0021] (b2)再向復(fù)合體中加入增塑減水劑，在25?45°C的條件下進行聚合反應(yīng)3?6 小時，接著加入醇胺鹽，繼續(xù)聚合攪拌1?2小時，降溫、冷卻，即得TK-JH型礦物界面活性 (劑）材料液劑；進一步噴霧干燥，即得TK-JH型礦物界面活性（劑）材料固體產(chǎn)品。
[0022] 本發(fā)明可用于水泥制造公司作為摻合料石粉界面活性劑、現(xiàn)場混凝土砂漿站、粉 磨廠用非活性礦物石粉等量或超量替代水泥熟料或水泥用量及粉煤灰、礦物摻合料等等。 實際應(yīng)用方法如下：將TK-JH型礦物界面活性（劑）材料均勻的噴灑在非活性礦物材料的 表面，然后送入粉磨機粉磨熟化，從而使非活性礦物材料具有較高活性的活性礦物質(zhì)。下面 舉例說明：
[0023] 本發(fā)明在水泥制造公司的使用方法：在水泥熟料塊粉磨時（溫度為60-90°C左 右），加入非活性的花崗巖、玄武巖、砂礦、鐵礦石、石灰石塊、火山灰石、廢棄磚石、水泥石 等，以及其他礦物材料，并在非活性礦物材料上，均勻的噴撒TK-JH型礦物界面活性（劑） 材料粉（固）體或液體，然后與水泥熟料塊按配比送入球磨機中粉磨至水泥產(chǎn)品的細度目 數(shù)，即可出料、檢測、入庫。
[0024] 本發(fā)明在現(xiàn)場混凝土砂漿中的使用方法：在混凝土或砂漿拌合站（廠）配制一臺 臺時產(chǎn)量適當(dāng)?shù)姆勰C，將非活性礦物材料運送到粉磨機配料口，并在非活性礦物材料上 均勻噴撒固體或液體TK-JH型礦物界面活性（劑）材料，然后送入溫度在60-90°C的粉磨機 中，粉磨并熟化30-60分鐘，使其細度目數(shù)達到300-600目，出機、檢測、包裝入庫，或直接計 量送入混凝土或砂漿拌制的配料儲存系統(tǒng)內(nèi)。
[0025] 本發(fā)明在砂、石、礦、廢舊礦物料場的使用方法：在有適量（1萬噸以上）非活性礦 物料場安裝破碎粉磨設(shè)備，在非活性礦物材料上均勻噴撒固體或液體TK-JH型礦物界面活 性（劑）材料，送入溫度在60-90°C的粉磨機中粉磨30-60分鐘，其細度目數(shù)達到120-220 目時，即可出料檢測、包裝、入庫，出售或送入水泥制品制造廠或現(xiàn)場拌制混凝土砂漿站使 用。
[0026] 本發(fā)明所述的非活性礦物材料，主要采用氧化鈣、氧化硅、氧化鐵和含有一定MgO 的非活性礦物材料，如石灰石類、天然沸石、白云石、方解石、石英石、砂巖、黏巖、玄武巖、花 崗巖、鐵礦石、廢棄建筑磚石、水泥石、火山灰石等。
[0027] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果：
[0028] (1)本發(fā)明所述的TK-JHTK-JH型礦物界面活性（劑）材料，廣泛用于水泥制造公 司，水泥制品公司、商品混凝土砂漿拌合站，現(xiàn)場基礎(chǔ)建設(shè)工程中混凝土砂漿施工企業(yè)，各 類砂石材料廠、以及非金屬、非活性礦物開采場，混凝土砂漿建筑垃圾處理場。通過化學(xué)和 物理機械改性方式，使非活性礦物反應(yīng)生成具有一定或有較高活性的活性礦物質(zhì)，在水泥 制造公司用非活性礦物材料作為活性摻合料可替代節(jié)約水泥熟料30-80%，其性能達到相 同活性材料的技術(shù)性能。在水泥混凝土砂漿制品公司，用非活性礦物材料作為活性摻合料 可替代節(jié)約水泥用量30-60%以上或替代全部粉煤灰礦碴粉的用量，其混凝土或砂漿性能 與傳統(tǒng)配比的材料性能更好。
[0029] (2)使用本發(fā)明的產(chǎn)品后，能使水泥的凝結(jié)時間、抗壓和抗折強度、化學(xué)性能符合 硅酸鹽水泥和配制同等標(biāo)號混凝土砂漿的技術(shù)性能指標(biāo)；克服了硅酸鹽水泥水化熱高，對 大體積水泥混凝土和炎熱季節(jié)施工的混凝土工程最為適宜；克服了粉煤灰水泥、礦渣水泥、 復(fù)合硅酸鹽水泥水化熱低、早期強度低的缺點，特別對低溫和搶工期施工的工程最為有利， 可加快工期，提早脫模，節(jié)約租賃費和人工費。同時對相對運輸距離較遠，摻合材料（煤 灰、礦渣）緊缺和運輸較偏遠的施工工程，可以節(jié)約（大量的）運輸費用，每噸可減少成本 80-800元以上。
[0030] (3)本發(fā)明節(jié)能環(huán)保效果特別顯著，從本發(fā)明的TK-JH型礦物界面活性（劑）材料 的原料使用來看，主要是利用工業(yè)廢料中的煤灰、礦渣、煤渣、磷渣、磷鐵渣、鋰渣、硅渣、鐵 渣、鋼渣、火山灰石、廢棄的建筑垃圾磚石和水泥石等作為主要原料，實現(xiàn)了廢舊資源的綜 合利用，適用于循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展；本發(fā)明在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生"三廢"，不污染環(huán)境；本發(fā)明生 產(chǎn)用水用電用煤量較少，每噸非活性礦物料生產(chǎn)能耗僅為水泥生產(chǎn)能耗的10 %，主要是化 學(xué)和物理機械作用，不屬高能耗、高污染的水泥產(chǎn)品和鋼鐵產(chǎn)品類似的生產(chǎn)型企業(yè)；本發(fā)明 產(chǎn)品本身無毒無害、無氣味釋放，不污染環(huán)境；本發(fā)明由于充分利用廢舊資源，生產(chǎn)工藝簡 單，時間短，能耗和勞動強度都低，其生產(chǎn)成本和產(chǎn)品成本很低，適合于所有企業(yè)應(yīng)用于生 產(chǎn)，降低材料成本，有利于推廣運用；本發(fā)明摻用量低，摻用量為非活性礦物材料的4-8% 或更低，有利于長途距離運輸、擴大運輸半徑；本發(fā)明原材料廣泛，生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)周期 短，投資少，可在各地區(qū)就近建廠，節(jié)省費用，進一步降低成本。本發(fā)明的應(yīng)用產(chǎn)生的節(jié)能 環(huán)保最大的優(yōu)勢是增加了經(jīng)濟和環(huán)保、社會效益，并且每使用一噸TK-JH型礦物界面活性 (劑）材料，可節(jié)約或替代硅酸鹽水泥熟料20噸以上，全國年產(chǎn)銷水泥熟料約20億噸，如按 30-50%取代（替代）水泥熟料，可使用300-500萬噸高性能界面活性材料，節(jié)約（或減少 生產(chǎn)）水泥熟料6-10億噸；每年可減少礦產(chǎn)資源的開采量9-15億噸（每噸水泥熟料需礦 石1. 5噸左右），節(jié)約煅燒水泥熟料的原煤5000-8000萬噸（每噸水泥熟料需要原煤約80 公斤），節(jié)約煅燒水泥熟料的用電量30-40億度（每噸水泥熟料需用電40-50度左右），減 少二氧化碳排放量5-8億噸（每噸水泥熟料的煅燒釋放二氧化碳約800公斤），減少水泥熟 料生產(chǎn)勞動力用量500萬至800萬個。
[0031] (4)本發(fā)明用于水泥制造公司在二次粉末水泥產(chǎn)品時摻入，還能有效的提高 20-30%的臺時產(chǎn)量，即在相同用電量和時間范圍內(nèi)，增加水泥產(chǎn)量20-30%，與此同時節(jié)約 了用電量和人工費。全國年產(chǎn)水泥25億噸，每年可節(jié)約生產(chǎn)水泥用電量200-300億度，人 工費節(jié)約80-100億元人民幣。
[0032] (5)本發(fā)明的TK-JHTK-JH型礦物界面活性（劑）材料，用于水泥混凝土或砂漿工 程中比傳統(tǒng)硅酸鹽水泥和煤灰、礦渣摻合料的耐久性能有一定或較明顯的改善。其一是新 拌混凝土或砂漿的工作性（流動性、分散性、坍落度）更穩(wěn)定；其二是早期強度發(fā)展較好，后 期強度不衰減；其三是構(gòu)筑物塑性期和硬化期收縮率較低，對預(yù)防收縮引起的裂縫裂紋有 較好的作用；其四是抗?jié)B性能提高，由無機活性細集料的增加，填補了大量的空隙，減少了 孔隙率，使之抗?jié)B性能改變；其五是需水量減少，非活性無機細集料變?yōu)榛钚詿o機顆粒，只 是化學(xué)鍵位的變化，加速了離子結(jié)合力，其離子顆粒內(nèi)部本身很致密，空隙小于水泥石和粉 煤灰玻璃空心珠或礦渣粉的硅鈣離子，所以需水量相對減小，混凝土或砂漿更為致密，體積 更穩(wěn)定，對形態(tài)的改善更有利；其六是耐蝕性能提高，非活性集料的增加即使是改性后，其 活性提高相對于混凝土或砂漿中的活性水泥和煤灰、礦渣顆粒的抗蝕能力有更好的改善。 機理是通過化學(xué)和物理界面離子鍵改性形成的水泥石，其化學(xué)鍵和內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有變化，其 致密和粘結(jié)強度、壓碎強度比水泥熟料和煤灰、礦渣摻和料更優(yōu)，對酸堿、碳化、凍融、磨蝕 等耐久性能更優(yōu)良。

【具體實施方式】
[0033] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的實施方式并不限于此。
[0034] 實施例1
[0035] 以制備10000升產(chǎn)品為例
[0036] 制備TK-JHTK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合去的液體產(chǎn)品和固體產(chǎn)品，其配 比按照重量百分比計算，在反應(yīng)器中投入硫酸5000公斤，升溫至80°C，在攪拌的情況下，依 次投入粉煤灰3000公斤，硅灰1000公斤，磷渣1000公斤，萃取反應(yīng)6小時后，經(jīng)沉淀、分 離、壓濾，即得含有硫、鋁、硅、磷酸鹽混合物，其固體含量為40-45%，在將混合液通過滴加 方式均勻投入到已經(jīng)溶解的含固量為40%的聚醚增塑劑中，其配比為：混合液50%即5000 公斤，聚醚增塑劑液體為4800公斤，在充分攪拌且溫度在35°C的情況下聚合4小時后，加 入200公斤三異丙醇胺，繼續(xù)攪拌聚合1. 5小時，降至常溫，即得到TK-JH型礦物界面活性 (劑）材料液體產(chǎn)品，進一步濃縮，噴霧干燥，即制得固體產(chǎn)品。
[0037] 實施例2
[0038] 以制備10000升產(chǎn)品為例
[0039] 制備TK-JHTK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物的液體和固體產(chǎn)品，按重量百 分比計算，在反應(yīng)器中加入含固量為45%的聚羧酸減水增塑劑5000公斤，再加入1500公 斤自來水，充分攪拌均勻，并使其溫度控制在45°C時，依次加入硫酸鋁1500公斤，硫酸亞 鐵1000公斤，水玻璃500公斤，磷酸納300公斤，三乙醇胺200公斤，充分溶解聚合反應(yīng) 6小時后，冷卻至常溫，即可檢測，出料，計量，包裝，入庫，即得TK-JH型礦物界面活性（劑） 材料組合物液體產(chǎn)品。進一步噴霧，干燥，即得TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物固 體廣品。
[0040] 實施例3
[0041] 以制備10000升產(chǎn)品為例
[0042] 制備TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物的液體和固體產(chǎn)品，按重量百分比 計算，在反應(yīng)器中加入固體低鐵硫酸鋁3000公斤，硫酸鋁鉀2200公斤，超細硅微粉2000公 斤，三聚氰胺減水增塑劑1500公斤，本質(zhì)素磺酸鈉500公斤，三聚磷酸鈉500公斤，在60°C 的情況下，拌合熟化4小時，噴入二乙醇胺300公斤，在繼續(xù)攪拌熟化1小時，冷卻至常溫， 出料、檢測、計量、入庫，即得固體TK-JH型礦物界面活性（劑）材料，進一步按照重量百分 比計算，加入等量自來水，即用固體產(chǎn)品5000公斤加入到5000公斤自來水中，充分攪拌溶 解2小時后，即得TK-JHTK-JH型礦物界面活性（劑）材料液體產(chǎn)品。
[0043] 實施例4
[0044] 以制備10000升產(chǎn)品為例
[0045] 制備TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物的液體和固體產(chǎn)品，按重量百分比 計算，在反應(yīng)器中加入硫酸2800公斤，磷酸200公斤，依次加入鋁礬土 2000公斤，鐵渣1000 公斤，水玻璃1000公斤。在80°C的情況下萃取反應(yīng)6小時后，將濾液投入到放有含固量為 45%重量為2800公斤的萘系磺酸鹽減水增塑劑中，在溫度為45°C的情況下，充分攪拌聚合 3小時；再加入三乙醇胺100公斤，三異丙醇胺100公斤，在攪拌聚合2小時，即可出料、檢 測、包裝、入庫，即得TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物的液體，進一步噴霧干燥即得 固體產(chǎn)品。
[0046] 實施例5
[0047] 以制備10000升產(chǎn)品為例
[0048] 制備TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物的液體和固體產(chǎn)品，按重量百分比 計算，在反應(yīng)器中加入液體硫酸鋁4000公斤，在60°C環(huán)境下攪拌，依次加入液體硫酸亞鐵 700公斤，磷酸400公斤，三乙醇胺200公斤、二乙醇胺100公斤，水玻璃2000公斤，木質(zhì)素 減水劑，聚合反應(yīng)8小時，冷卻至常溫，出料、檢測、包裝、入庫，即可出料、檢測、包裝、入庫， 即得TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物的液體，進一步噴霧干燥即得固體產(chǎn)品。
[0049] 實施例6
[0050] TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物液體產(chǎn)品在水泥廠的一種應(yīng)用方法：
[0051] 按照重量計，在水泥制造公司的應(yīng)用方法為：在非活性的石灰石（破碎之粒徑為 20-60毫米）表面進行均勻噴撒。配比為每100公斤石灰石噴撒4公斤TK-JH型礦物界面 活性（劑）材料液劑，并與水泥熟料按配比拌勻送入球磨機中粉磨；非活性石灰石與水泥石 料的配比為每100公斤水泥制品中，配入非活性石灰石30-50公斤，常用配比是42. 50普通 硅酸鹽水泥配入非活性石灰石40公斤，45. 5R早強普通硅酸鹽水泥配入石灰石35公斤，較 低標(biāo)號的水泥可摻入石灰石45-50公斤，摻入的石灰石或其他非活性礦物材料均為按其配 比摻入了 TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物的石灰石或其他非活性礦物材料。送入 粉磨機中粉磨時間約為30分鐘，細度目數(shù)滿足水泥制品質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)。
[0052] 實施例7
[0053] K-HZTK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物固體產(chǎn)品在水泥廠的應(yīng)用方法：
[0054] TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物固體產(chǎn)品的應(yīng)用技術(shù)（方法）與液體產(chǎn) 品相似，主要是其配比量為液體產(chǎn)品摻量的50-80%，即每100公斤非活性玄武巖石摻入固 體產(chǎn)品的數(shù)量為2-3公斤，摻入方法為均勻噴撒在玄武巖石表面拌勻后，一并送入粉磨機 粉磨。方法與液體產(chǎn)品技術(shù)方法相同，磨細完備后，均需進行檢測、計量、包裝、入庫或送入 工程現(xiàn)場使用。
[0055] 實施例8
[0056] TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物夜體產(chǎn)品在水泥混凝土或砂漿制造站或 非活性石料場的應(yīng)用方法：
[0057] 按照重量百分比計算，在水泥混凝土或砂漿制造站或非活性石料場的應(yīng)用技術(shù) 為：在水泥混凝土或砂漿制造站及非活性石料場安裝一臺拌和機和加熱粉磨機，將非活性 礦物材料（鐵礦石或其他）經(jīng)初破后送到現(xiàn)場站，按照每100公斤非活性材料均勻噴撒 TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物液體5公斤或固體3公斤，拌合均勻后，送入80°C 的粉磨機中，粉磨50分鐘并充分熟化后，其細度目數(shù)達到200目，出機、檢測、計量，送入拌 合站儲料倉，即可配合檢測使用。經(jīng)TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物熟化（活 化）的材料的參入量為替代膠凝材料總量的20-50%，即高標(biāo)號混凝土或砂漿替代量為 20-40 %，低標(biāo)號替代量為30-50 %，摻用方法為直接進入計量儲存系統(tǒng)，按實驗配比合格的 數(shù)量計量摻入與混凝土或砂漿一并拌合使用。
[0058] 實施例9
[0059] TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物夜體產(chǎn)品在廢棄建筑磚石、水泥石場的應(yīng) 用方法：
[0060] 按照重量百分比計算，在廢棄建筑磚石、水泥石場的應(yīng)用技術(shù)為：在廢棄建筑磚 石、水泥石場安裝一臺拌和機和加熱粉磨機，將非活性礦物材料（廢棄建筑磚石、水泥石或 其他）經(jīng)初破后送到現(xiàn)場站，按照每100公斤非活性材料均勻噴撒TK-JH型礦物界面活性 (劑）材料組合物液體7公斤或固體5公斤，拌合均勻后，送入80°C的粉磨機中，粉磨50分 鐘并充分熟化后，其細度目數(shù)達到200目，出機、檢測、計量，送入拌合站儲料倉，即可配合 檢測使用。經(jīng)TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物熟化（活化）的材料的參入量為 替代膠凝材料總量的30-60%，即高標(biāo)號混凝土或砂漿替代量為25-50%，低標(biāo)號替代量為 30-60%，摻用方法為直接進入計量儲存系統(tǒng)，按實驗配比合格的數(shù)量計量摻入與混凝土或 砂漿一并拌合使用。
[0061] 實施例10
[0062] TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物夜體產(chǎn)品在水泥混凝土砂漿中的應(yīng)用方 法：
[0063] 按水泥混凝土或砂漿中膠凝材料總量百分比計算，每100公斤膠料加入TK-JH型 礦物界面活性（劑）材料1-3公斤（固體或液體）。使用方法：在水泥混凝土或砂漿的配 置時，與水泥和其他膠粉料、砂、石、水、外加劑一并加入拌合均勾即可。在普通或高性能混 凝土砂漿中的使用目的是：①在相同設(shè)計配合比和施工環(huán)境情況下，能提高水泥混凝土、砂 漿的早期強度30-80 %，后期強度10-30 %，有利于加快工期，節(jié)約工時和設(shè)備租賃費用；② 在相同設(shè)計強度等級或質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時，可以減少水泥等膠凝材料的用量20-30%，能降低高能 耗高污染的水泥膠料量，以及由此產(chǎn)生對環(huán)境的污染，同時也節(jié)約了材料費用及生產(chǎn)成本， 因為水泥膠料是混凝土或砂漿中成本費用最高的組份；③還能激發(fā)其非活性骨料及石料的 表面活性，增加其活性水泥膠粉料與非活性集料表面化學(xué)的結(jié)合能力，從而提高其物理性 能（強度和粘接力）。
[0064] 本發(fā)明產(chǎn)品的性能指標(biāo)如下：
[0065] TK-JH型礦物界面活性（劑）材料組合物的檢測項目和技術(shù)要求，分為勻質(zhì)性指 標(biāo)和物理性能指標(biāo)，檢測項和技術(shù)指標(biāo)見表1和表2。
[0066] 表ITK-JH固體和液體產(chǎn)品的勻質(zhì)性指標(biāo)檢測項和技術(shù)指標(biāo)
[0067]

【權(quán)利要求】
1. 一種TK-JH型礦物界面活性材料，其特征在于，所述材料由重量百分比為30?60% 的硫酸鹽、20?30%的硅酸鹽、20?30%的增塑減水劑、3?6%的磷酸鹽、1?3%的醇胺鹽組 成；或由重量百分比為67?79%的含有硫酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽的復(fù)合體、1?3%的醇胺鹽 和20?30%的增塑減水劑組成；其中，上述兩種方案中各原料的重量百分比之和為100%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種TK-JH型礦物界面活性材料，其特征在于，所述硫酸鹽選 自硫酸鋁、低鐵硫酸鋁、液體硫酸鋁、硫酸鈣、硫酸亞鐵、硫酸鉀、硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸 鋁鉀中的一種或多種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種TK-JH型礦物界面活性材料，其特征在于，所述硅酸鹽選 自硅酸鋁、硅酸鈣、硅酸鉀、硅酸鈉、五水偏硅酸鈉、硅酸鉀鈉、硅酸、二氧化硅粉、超細二氧 化硅微粉中的一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種TK-JH型礦物界面活性材料，其特征在于，所述增塑減水 劑選自聚羧酸減水劑、萘磺酸鹽減水劑、氨基磺酸鹽減水劑、三聚氰胺減水劑、木質(zhì)素減水 劑、糊精淀粉減水劑、淀粉醚、纖維素醚、防裂抗蝕增塑劑、聚氧乙烯醚、磷酸三苯酚聚醚中 的一種或多種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種TK-JH型礦物界面活性材料，其特征在于，所述磷酸鹽選 自磷酸、磷酸鈉、磷酸鋅、磷鐵粉、三聚磷酸鈉中的一種或多種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種TK-JH型礦物界面活性材料，其特征在于，所述醇胺鹽選 自三乙醇胺、三異丙醇胺、乙二胺、三乙胺中的一種或多種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種TK-JH型礦物界面活性材料，其特征在于，當(dāng)所述TK-JH 型礦物界面活性材料由重量百分比為67?79%的含有硫酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽的復(fù)合體、 1?3%的醇胺鹽和20?30%的增塑減水劑組成時，所述復(fù)合體選自含三氧化二鋁、二氧 化硅、三氧化二鐵、四氧化三鐵、五氧化二磷綜合指標(biāo)> 90%的煤灰、煤渣、鋁礦土、鐵渣、磷 渣、磷鐵渣、硅灰、礦渣、火山灰石、硅砂、廢棄磚石、水泥混凝土建筑垃圾、水玻璃等工業(yè)及 建筑廢渣中的一種或多種，經(jīng)硫酸酸化處理，濃縮過濾的液體或進一步噴霧干燥的固體。
8. 權(quán)利要求1?6任一項所述的一種TK-JH型礦物界面活性材料的制備方法，其特征 在于，包括以下步驟： (al)在混料釜中加入硫酸鹽、硅酸鹽或硅化合物、磷酸鹽、增塑減水劑，在恒溫60? 80°C的混料釜中混合3?4小時； (a2)向上述混料釜中再加入醇胺鹽，繼續(xù)攪合30?60分鐘，冷卻至常溫，即制得TK-JH 型礦物界面活性(劑)材料固體；再在固體中加入水，在25?45°C時充分溶解攪拌1?3小 時聚合反應(yīng)，即制得TK-JH型礦物界面活性(劑）材料液體產(chǎn)品。
9. 權(quán)利要求7所述的一種TK-JH型礦物界面活性材料的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟： (bl)在溶解槽中加入煤灰、煤渣、鋁礦土、鐵渣、磷渣、磷鐵渣、硅灰、火山灰石、礦渣、硅 砂、廢棄磚石、水泥混凝土建筑垃圾、水玻璃中的一種或多種，拌勻，加入硫酸，在60?90°C 的條件下萃取反應(yīng)4?8小時，經(jīng)沉淀、過濾，即得含有硫酸鹽、鋁酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽的復(fù) 合體； (b2)再向復(fù)合體中加入增塑減水劑，在25?45°C的條件下進行聚合反應(yīng)3?6小時， 接著加入醇胺鹽，繼續(xù)聚合攪拌1?2小時，降溫、冷卻，即得TK-JH型礦物界面活性(劑)材 料液劑；進一步噴霧干燥，即得TK-JH型礦物界面活性(劑）材料固體產(chǎn)品。
10.權(quán)利要求1?7任一項所述的一種TK-JH型礦物界面活性材料的應(yīng)用方法，其特征 在于，包括以下步驟：將TK-JH型礦物界面活性(劑）材料均勻的噴灑在非活性礦物材料的 表面，然后送入粉磨機粉磨熟化，從而使非活性礦物材料具有較高活性的活性礦物質(zhì)。
【文檔編號】C04B24/20GK104496255SQ201410709868
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】蘇笮斌, 梁玉祥, 成子橋, 陳釩, 蘇琳 申請人:蘇笮斌