[发明专利]包含链烷醇胺的矿粉增强剂及其应用

说明书

本发明涉及一种包含链烷醇胺的矿粉增强剂及其应用，其包含Na₂SO₄、NaAlO₂和链烷醇胺。本发明的矿粉增强剂可以激发矿粉活性，提高低等级矿粉的活性指数，因此可以提高矿粉在水泥中的掺量，减少熟料用量，故可以大大节约成本。本发明的矿粉增强剂解决了低等级矿粉难以被利用的难题，为低等级矿粉的再利用找到了新的出路，变废为宝，实现了资源的综合利用，减少了碳排放。本发明的矿粉增强剂经济效益和社会效益十分显著，具有很好的推广前景。

技术领域

本发明涉及矿业生产技术领域，具体而言，本发明涉及一种包含链烷醇胺的矿粉增强剂及其应用。

背景技术

矿粉是以高炉矿渣为主要原料磨制而成的一定细度的粉体，称作粒化高炉矿渣粉，简称矿粉。矿粉的性能取决于高炉矿渣的特性及其磨细程度，当然也与粉磨过程中添加的石膏和助磨剂有关。高炉矿渣由以下主要元素构成硅、钙、镁、铝的氧化物，以及包括钠、钾、钛和锰等在内的微量元素；为了获得良好的水硬性能，必须把高炉矿渣从1400℃～1500℃的高温快速冷却或淬冷，以最大限度降低其结晶组分，获得更多的非结晶体或玻璃体。矿粉的化学成分与硅酸盐水泥熟料最接近，其典型化学成分为：CaO:30％～48％、SiO₂:31％～41％、Al₂O₃:7％～18％、MgO:4％～13％。

矿粉是一种重要的混凝土掺合料，常用于掺入混凝土以改善其性能，主要体现在以下6个方面：(1)矿粉能降低胶凝材料系统的需水量。(2)掺入矿粉能延缓胶凝材料的水化速度，使混凝土的凝结时间延长，这一性质对高温季节混凝土施工有利。(3)矿粉能改善水泥胶砂的流动性，在一定掺量范围(50％)内强度高于基准胶砂强度。(4)矿粉替代部分硅酸盐水泥，可改善混凝土的抗硫酸盐性能。(5)矿粉的掺入能降低单位混凝土中碱含量，另外由于填充作用使得混凝土更加致密和不透水，能有效地抑制混凝土的碱-集料反应。(6)矿粉加入混凝土后，凝结时间延长，平滑、致密、吸附性较水泥粒子差的矿粉可能会使混凝土泌水增大。

由于高炉矿渣的组成、助磨剂的成分和作用不同，研磨之后获得的矿粉的性质也有所不同。现在一般是通过在高炉矿渣研磨时添加不同的助磨剂来改进矿粉性质，提高所获得矿粉的活性。例如，CN101597655A报道了一种高炉矿渣液体助磨剂，由二甘醇、甘蔗糖渣废液、山梨醇、甘油、三聚磷酸钠、碳酸钠和水组成，主要提高矿渣磨机粉磨产量，但对矿粉活性提升有限。CN102249586A报道了一种矿粉助磨增强剂，主要由糖蜜、三乙醇胺、三异丙醇胺、混合二元醇、醋酸钠、氢氧化钠和水组成，可以提高粉磨效率、增加磨机产量，提高矿粉的比表面积，提高矿粉的活性指数。CN102745917A报道了一种矿渣立磨助磨活化剂，由工业盐、尿、三乙醇胺、丙三醇、硫酸铝溶液、甜菜糖蜜、聚羧酸和余量的溶剂组成，能够激发低活性酸性矿渣粉的潜在水硬性与水化速度，达到提高矿粉活性的目的。CN106746882A报道了一种矿渣助磨剂，包括含二乙醇单异丙醇胺、羟丙基甲基纤维素、乙酸、木质素磺酸钠、糖蜜、丙三醇和余量水，能提高矿渣粉磨台产、降低电耗，又能提高矿渣微粉的活性指数，且与水泥助磨剂具有很好的适应性。

然而，上述技术都是在研磨阶段来增强矿粉，但不涉及研磨后已获得的矿粉如何提活增强。目前，矿物掺合料的活化技术有机械活化、热激活以及化学激活3种。对比3种激发方式发现，机械活化、热活化技术在实际应用中存在能耗大、操作步骤繁琐等缺点，而化学活化使用简单的化学激发剂就能够很好地激发矿粉活性，实际应用简便。现有的矿粉增强剂多为无机物，如氧化钙、活性三氧化二铝、氢氧化钾、氢氧化钠、硅酸钠、硫酸钾、硫酸钠、硫酸铝钾、硫酸钙、活性二氧化硅等。

三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺等链烷醇胺虽然常用于矿渣助磨剂中，但将链烷醇胺直接应用于矿粉的增强尚未见报道。

发明内容

本发明提供了一种包含链烷醇胺的矿粉增强剂，其能够有效提高矿粉的活性，改善矿粉作为混凝土掺合剂的效果，所述增强剂的不同组份之间存在协同增效的作用。