[發明專利]用于制備礦山充填、干堆用膠凝材料的助磨劑

有效

• 申請號: 201610106412.2
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105753359B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 楊曉軍;徐修平;劉龍;徐靜;華超;朱君星;曾申進;李波
• 申請（專利權）人: 中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司
• 主分類號: C04B24/24
• 分類號: C04B24/24;C04B103/52
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司34111
• 代理人: 常前發,奚志鵬

技術領域

本發明屬于屬粉體制備技術領域，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

隨著現代科技和工業生產的高速發展，礦產需求量迅速增加，金屬礦產資源的開發利用引發的地表破壞和尾砂排放，帶來資源、環境和安全等諸多問題。通過利用全尾砂對采空區進行有效充填，可以從根本上解決礦產資源開采帶來的環境和安全問題，同時還能充分地回收礦產資源，對促進采礦工業與資源、環境、安全和經濟的協調發展有著重要的意義。但是全尾礦中細粒級顆粒含量高，含泥量高，傳統的膠凝材料水泥已經無法滿足膠結充填的需要，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的推廣和應用。為解決上述問題，經研究發現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和經濟要求。堿激活礦渣微粉的生產主要是將礦渣與生石灰、水玻璃等一些堿性物質按一定比例混合后進行粉磨，即得相應產品，其生產過程與水泥相似。

膠凝材料在細磨過程中，顆粒逐步細化，比表面積增大，其表面因斷鍵而產生電荷，粒子相互吸附并出現團聚，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，導致球磨機產量下降，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構特征，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生的靜電，減小了微粒聚集的能力，使物料顆粒與粉磨介質分離，減少或防止了粘球、糊磨現象，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生的靜電荷，從而防止團聚的發生，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生的形態優化效應，另一方面也不可忽略助磨劑化學激發對水泥強度發展的作用。本發明正是基于以上原理的分析，針對膠凝材料粉磨生產過程中存在的問題，研發一種高效、復合型膠凝材料助磨劑，解決膠凝材料粉磨生產過程中存在的包球、糊磨等問題。

發明內容

本發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。

為實現本發明的上述目的，本發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方案：

本發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。