本發(fā)明屬于屬粉體制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種助磨劑,尤其是涉及一種以水渣、生石灰等混合料粉磨制備礦山充填、干堆用膠凝材料的助磨劑。
背景技術(shù):
隨著現(xiàn)代科技和工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展,礦產(chǎn)需求量迅速增加,金屬礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用引發(fā)的地表破壞和尾砂排放,帶來資源、環(huán)境和安全等諸多問題。通過利用全尾砂對采空區(qū)進行有效充填,可以從根本上解決礦產(chǎn)資源開采帶來的環(huán)境和安全問題,同時還能充分地回收礦產(chǎn)資源,對促進采礦工業(yè)與資源、環(huán)境、安全和經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展有著重要的意義。但是全尾礦中細粒級顆粒含量高,含泥量高,傳統(tǒng)的膠凝材料水泥已經(jīng)無法滿足膠結(jié)充填的需要,存在充填成本高、抗壓強度低的問題,嚴重影響了全尾礦充填技術(shù)的推廣和應(yīng)用。為解決上述問題,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)堿激活礦渣微粉具有獨特的性能,作為礦山充填、干堆用的膠凝材料可以滿足各種技術(shù)和經(jīng)濟要求。堿激活礦渣微粉的生產(chǎn)主要是將礦渣與生石灰、水玻璃等一些堿性物質(zhì)按一定比例混合后進行粉磨,即得相應(yīng)產(chǎn)品,其生產(chǎn)過程與水泥相似。膠凝材料在細磨過程中,顆粒逐步細化,比表面積增大,其表面因斷鍵而產(chǎn)生電荷,粒子相互吸附并出現(xiàn)團聚,使粉碎效率下降,同時,由于膠凝材料含多種化學原料以及控制成本的原因,水分與粒徑難以控制,各種物料的易磨性不同,特別是水分對膠凝材料生產(chǎn)有嚴重影響,含水物料的韌性比干物料的大,不易粉磨,細粉易粘附在襯板表面,形成“緩沖墊”,降低球磨機的粉磨能力。含水細粉還易堵隔倉板篦縫,阻礙物料通過,導(dǎo)致球磨機產(chǎn)量下降,甚至引起飽磨。助磨劑是一種提高磨機粉磨效率、改善膠凝性能的化學外加劑,它吸附在物料顆粒表面和裂紋上,由于具有極性分子結(jié)構(gòu)特征,它所提供的外來離子一方面中和了物料在粉磨過程摩擦產(chǎn)生的靜電,減小了微粒聚集的能力,使物料顆粒與粉磨介質(zhì)分離,減少或防止了粘球、糊磨現(xiàn)象,另一方面,助磨劑在物料粉磨過程中起平衡顆粒表面過剩價鍵的作用,使表面能降低,消除或減弱裂紋重新愈合、顆粒再次聚集的趨勢。目前市場上膠凝材料的助磨劑產(chǎn)品主要是針對水泥、礦渣微粉和鋼渣微粉,專門針對此類膠凝材料生產(chǎn)的助磨劑還未見到使用和報道。中國專利申請201410435076.7公布了一種高效水泥液體助磨劑,是用自來水、硫酸鈉、無水醋酸鈉、三乙醇胺、乙二醇、磺化三聚氰胺樹脂、糖蜜、甲酸鈣進行配料制造液體助磨劑,該助磨劑在添加到水泥粉磨工藝使用時,能夠提高粉磨效率,但用于制備礦山充填、干堆用膠凝材料時效果不明顯。助磨劑吸附于膠凝材料顆粒表面,吸附的化合物改變顆粒的表面特性,其對顆粒有以下四種作用:一是作為表面活性劑吸附在顆粒表面,屏蔽因為價鍵斷裂而產(chǎn)生的靜電荷,從而防止團聚的發(fā)生,在這種情況下使用極性化合物作為助磨劑最為合適;二是通過潤濕和吸附作用使固體顆粒表面硬度降低,利于顆粒的進一步破碎;三是在球磨機里,粉磨速度與料和球之間相互作用的頻率及效率成正比,助磨劑的加入使物料的流動性增加,從而增加料球之間相互作用的頻率,提高了粉磨速度;四在機械粉磨過程中添加助磨劑有利于顆粒的粉碎,降低礦物質(zhì)聚合度,提高其活性,增加比表面積,其中對膠凝材料強度貢獻主要來自于助磨劑對顆粒產(chǎn)生的形態(tài)優(yōu)化效應(yīng),另一方面也不可忽略助磨劑化學激發(fā)對水泥強度發(fā)展的作用。本發(fā)明正是基于以上原理的分析,針對膠凝材料粉磨生產(chǎn)過程中存在的問題,研發(fā)一種高效、復(fù)合型膠凝材料助磨劑,解決膠凝材料粉磨生產(chǎn)過程中存在的包球、糊磨等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是針對由水渣、生石灰、水玻璃等組成的混合材料在粉磨過程中易糊球、難磨細的問題,而提供一種用于制備礦山充填、干堆用膠凝材料的助磨劑,能顯著改善膠凝材料流動性,提高球磨機的研磨效率,提高磨機的臺時產(chǎn)量,可以顯著提高膠凝材料的早期強度,并適當提高后期強度。為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,本發(fā)明用于制備礦山充填、干堆用膠凝材料的助磨劑采用以下技術(shù)方案:本發(fā)明用于制備礦山充填、干堆用膠凝材料的助磨劑是由以下組分、配比混合制備而成,原料各組分按質(zhì)量百分含量配比如下:(1)改性聚合多元醇20%~30%(2)二乙醇單異丙醇胺5%~15%(3)糖蜜10%~20%(4)硫氰酸鈉5%~10%(5)偏鋁酸鈉5%~10%(6)氟硅酸鈉5%~10%(7)余量為水。所述的改性聚合多元醇是多元醇、聚合多元醇、聚合醇胺經(jīng)甲基丙烯酸改性得到相應(yīng)酯類、醇類及縮聚物的混合物。改性聚合多元醇分子有較大的脂肪烴基(脂族基),具有疏水性,可以促進微粉顆粒的分散,解決了由于含水導(dǎo)致團聚的問題,并賦予粉體優(yōu)異的流...