服务项目
矿渣助磨剂

 矿渣助磨剂

    从理论上讲,矿渣粉磨的细度只有达到比表面积480㎡/㎏以上,其活性才能充分发挥出来。如果矿渣酸碱值达到85%左右,使用球磨机开路粉磨系统,即使把矿渣粉磨到比表面积500㎡/㎏以上,其活性也很少能够提高,因为矿渣微粉活性指数高低不仅仅取决于比表面积高低,粉磨工艺及粉磨设备粉磨方式所导致矿渣微粉的颗粒形貌、颗粒级配合理性也是重要的因素,所以说提高矿渣微粉活性应采取综合技术手段。

    提高矿渣微粉活性需要在物理及化学的双重激发作用下,调整矿渣微粉的表面化学成分,进而提高矿渣微粉活性。若把酸性矿渣微粉,调整成弱碱性、甚至碱性,再经过合理的粉磨工艺磨细,扩大理想颗粒分布范围,才有可能达到提高矿渣微粉活性目的。

    针对酸性矿渣或因粉磨工艺不当造成活性指数低的问题,四平水泥所研究利用外加液体活化剂、粉体激发剂及物理、化学复合激发相结合的办法,促进矿渣微粉活性提高技术,取得初步成效。

    在粉磨矿渣的同时加入激发剂,矿渣微粉的化学成分出现微量变化,见下表。

激发方式

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

酸碱值%

质量系数%

矿渣(无激发剂)

39.18

14.02

1.39

39.23

6.75

0.86

1.53

液体活化剂

37.26

12.02

1.92

40.71

6.35

0.95

1.58

液体活化剂+粉体激发剂

35.14

10.42

1.32

40.24

7.23

1.04

1.65

    酸性矿渣主要是矿渣的SiO2含量高,使得酸性矿渣的结构性能稳定,是导致质量系数低的主要因素。利用液体活化剂0.1%与矿渣混合粉磨,原来矿渣化学成分SiO39.18%,粉磨后的矿渣微粉SiO2降到37.26%,酸碱值由0.86%提高到0.95%(见上表);利用液体活化剂、粉体激发剂同时与矿渣粉磨后,原来矿渣化学成分SiO239.18%,粉磨后的矿渣微粉SiO2降到35.14%,矿渣微粉酸碱值提高到1.04%,调整到碱性矿渣指标。

    这种“碱性矿渣”粉磨到一定的比表面积,且颗粒级配比较合理,矿渣微粉活性指数将会有所提高。

    酸性矿渣加入0.1%矿渣液体活化剂在球磨机粉磨,7d活性指数由67.4%提高到88.8%,提高幅度达到31.75%;28d活性指数由89.5%提高到110.7%,提高幅度达到23.7%。见下表


抗压强度Mpa

活性指数%

7d

28d

7d

28d

42.5级标准水泥

40.2

45.02

-----

------

酸性矿渣在球磨机粉磨

27.1

40.3

67.4

89.5

酸性矿渣掺入0.1%矿渣激发剂

35.7

49.85

88.8

110.7

    立磨专用矿粉活化剂

    立磨矿渣微粉掺入专用矿粉活化剂,可提高矿渣微粉7d活性指数25%左右,综合办法提高活性指数50%左右。

    根据各地原材料不同,生产工艺不同,化学激发办法可分别提高矿渣微粉活性指数15%、25%左右,复合激发方法可提高矿渣微粉活性指数50%左右。

    利用上述技术措施,原7d活性指数55%左右的矿渣微粉,活性指数可提高到75%以上;原7d活性指数70%左右的矿渣微粉,活性指数可提高到95%以上。

 

一、质量标准

1、PH值:7~8

2、比 重:1.1~1.2g/cm3

3、无毒、无腐蚀、非易燃易爆,符合JC/T 667–2004标准要求。

二、适用设备

1、球磨机(矿渣助磨剂)。

2、立磨(立磨矿粉活化剂)。

三、性能作用

1、提高矿粉比表面积,比表面积达到600㎡/㎏以上磨内研磨介质不产生静电现象,所以提高磨机产量;粉磨500㎡/㎏矿渣微粉时,开路球磨机产量可相对提高40%左右。

2、提高矿渣微粉活性指数10%~50%左右,相对提高1个矿渣微粉等级。

四、液体矿渣助磨剂使用方法

1、液体通过计量泵计量掺入矿渣比例0.1%~0.05%,详见使用说明书。

2、聚乙烯桶包装,运输、使用、储存防冻,温度保持在5℃。

3、有效期12个月。

四平市宏桥水泥技术研究所研制的HQ型矿渣助磨剂(矿渣助磨活化剂),立磨专用矿粉活化剂,是在不改变原企业生产工艺的前提下,在粉磨矿渣的同时加入矿渣助磨活化剂能够激发矿渣微粉的潜在活性,提高矿渣微粉活性指数。对于中性或碱性矿渣,加入矿渣助磨活性剂后,矿渣微粉可达到S105级标准。

2、矿渣掺入20%~30%钢渣及活性激发剂,可提高矿渣微粉活性指数2%~12%左右,降低矿渣微粉生产材料成本8元/吨左右。

矿渣助磨剂

一、提高磨机产量

矿渣助磨活化剂具有提高磨机产量的助磨作用、降低粉磨电耗的功效。矿渣助磨活化剂可消除球磨机研磨介质的静电吸附现象。用0.1%矿渣助磨活化剂加入球磨机40分钟后,磨机物料流速明显加快,一仓钢球撞击声音加大,感到磨内物料空缺。届时,应该采取调整研磨体等措施,降低物料流速,增加喂料量,从而提高磨机产量;一般可提高磨机产量15%左右,尤其粉磨450㎡/㎏以上比表面积矿渣微粉时,提高磨机产量达到40%左右。使用开路管磨机生产时,矿粉比表面积可达到500㎡/㎏以上,粉磨系统电耗可控制在75kwh/t以下。

二、化学激发效果比较

利用相同品质的矿渣,粉磨到相同的比表面积,把我们研究的HQ型矿渣助磨剂掺入矿渣,粉磨后的矿渣微粉A与不加入助磨剂的矿渣微粉B对比7d、28d抗压强度,见表1

表1 掺入助磨剂和不掺入助磨剂的矿渣微粉活性指数对比

种 类

有(无)助磨剂

胶凝材料组成

7d(Mpa)

28d(Mpa)

抗折

抗压

抗折

抗压

普硅42.5级水泥P

对比样

水泥砂浆

6.4

29.1

8.3

44.3

矿渣微粉A

加入HQ151助磨剂

50%A+50%P

7.3

29.0

10.0

49.0

矿渣微粉B

50%B+50%P

6.0

24.1

8.1

42.7

矿渣加入HQ151助磨剂粉磨后的矿渣微粉A比无助磨剂的矿渣微粉B7d、28d抗压强度相对提高4.9Mpa、6.3Mpa,可见通过化学方法对矿渣微粉的活性激发是十分必要的。

三、应用矿渣助磨剂提高活性

矿渣助磨剂是以激发矿渣活性为主,同时具有助磨作用的化学激发剂,是一种由多元醇胺及多种多元醇及少量脂肪酸盐等多种表面活性剂并经特殊工艺加工而制成的一种复合液体助磨剂。主要成分有三乙醇胺、二乙醇胺、丙二醇等,不含氯离子等有害成分,对混凝土不会产生不良影响。

凡是助磨剂都不是万能的,只有助磨剂针对某种化学成分的矿渣进行无数次的对比性试验,才能确定这种型号助磨剂对这种矿渣具有很好的活性激发作用。HQ型矿渣专用助磨活化剂是针对矿渣性质不同而研制不同型号的助磨剂,不同型号助磨活化剂对相同矿渣具有不同的激发效果。在球磨机粉磨矿渣微粉,分别利用HQ131、HQ132、HQ152型号助磨活化剂激发同一种矿渣,激发矿渣微粉的活性效果不同,见表2

表2 相同矿渣分别掺入不同型号助磨剂经球磨机粉磨后对比激发活性效果不同

试验

编号

掺助磨

剂型号

实验项目

7dMp

28dMpa

凝结时间

抗折

抗压

抗折

抗压

初凝

终凝


对比样

42.5级普硅水泥F

6.4

29.1

8.3

44.3

3:42

5:40

1

HQ131

50%矿渣微粉+50%F

6.6

26.9

9.8

45.3

4:05

5:23

2

HQ132

50%矿渣微粉+50%F

7.3

29.0

10.0

49.0

3:47

5:57

3

HQ152

50%矿渣微粉+50%F

7.3

28.3

9.5

49.3

3:19

5:05

相同矿渣分别掺入不同型号助磨剂经球磨机粉磨后,各组被激发活性的矿渣微粉按照5:5比例掺入水泥试验对比,7d、28d抗折、抗压强度各不相同。

四、化学方法激发效果案例

案例一

被激发活性的矿渣微粉掺入复合水泥。乌鲁木齐某钢铁公司水泥厂在ф2.4m×13m球磨机生产矿渣微粉,分别加入HQ131、HQ132、HQ152三种型号矿渣助磨活化剂,三种被激发活性的矿渣微粉分别按照5:5比例掺入复合水泥,活性激发效果见表3。

表3 激发活性的矿渣微粉掺入复合水泥后强度发生变化

实验
编号

矿渣微粉掺 助磨剂型号

实 验 项 目

凝结时间

7d(Mpa)

28d(Mpa)

初凝

终凝

抗折

抗压

抗折

抗压

1


对比样 复合水泥 H

3:38

6:12

5.6

20.0

8.3

36.8

2

HQ131

50%矿渣微粉+50%H

4:15

4:56

6.5

22.2

10.0

37.9

3

HQ132

50%矿渣微粉+50%H

3:41

5:23

6.2

22.6

10.9

38.9

4

HQ152

50%矿渣微粉+50%H

3:56

6:10

6.6

22.1

10.2

39.5

试验表明用HQ型号助磨剂激发后的50%矿渣微粉掺入50%复合水泥,7d、28d抗压强度都高于复合水泥原来的强度,尤其对水泥早期强度提高效果更好。

案例二

矿渣微粉掺入矿渣助磨剂。昆明市某建筑公司试验380㎡/㎏矿渣微粉掺入0.1%HQ132助磨剂与未掺助磨剂的380㎡/㎏矿渣微粉活性对比。二种矿渣微粉分别按照5:5比例掺入42.5级水泥,7d、28d活性指数对比结果见表4.

表4 矿渣微粉掺入HQ活化剂前、后活性指数的对比

品种

胶凝材料组成

7d强度(MPa)

28d强度(MPa)

活性指数

抗折

抗压

抗折

抗压

7d

28d

42.5 Po水泥 P

水泥胶砂

7

38.4

8

50.8



380㎡/㎏矿渣微A

50%A+50%P

3.4

16.1

7.4

33.7

41.9%

66.3%

掺HQ助磨剂矿渣微粉B

50%B+50%P

4.8

21.9

7.1

39.8

57%

78.3%

比表面积380㎡/㎏矿渣微粉A的7d活性指数41.9%、28d活性指数66.3%,把HQ132矿渣助磨活化剂掺入相同的矿渣微粉B,7d活性指数到达57.9%、28d活性指数到达78.3%。

案例三,

利用HQ型矿渣助磨活化剂生产的髙活性矿渣微粉加入po42.5级水泥中,28d、90d后期强度高于对比样水泥强度20Mpa~30Mpa。见表5

表5加入HQ型矿渣助磨活化剂的矿渣微粉掺入42.5级水泥的后期抗压强度

水泥

抗压强度Mpa

活性指数%

7d

28d

90d

7d

28d

100%普硅42.5级po水泥P

38.5

51.6

64.3



50%普硅42.5级水泥P+50%矿渣微粉A

41.1

71.5

91.6

106.5

138.5

表5的试验数据说明加入HQ型矿渣助磨活化剂被激发活性的矿渣微粉A按照5:5比例掺入42.5级P,7d的活性指数达到106.5%,28d活性指数达到138.5%。

案例四

某矿渣微粉公司2013年9月份在3.2m×13m闭路系统矿渣加入HQ助磨剂0.1%,矿粉比表面积420㎡/㎏时,提产10%左右,提高早期活性指数9%,见表6。

表6 加入HQ助磨剂,球磨机提产10%,提高活性指数


产量t/h

7d抗折强度

7d抗压强度

7d活性指数

原矿渣微粉

31.0

5.0Mpa

26.6Mpa

71%

加HQ助磨剂矿渣微粉

33~34

5.4 Mpa

30.0 Mpa

80%

加HQ助磨剂的矿渣微粉7d抗压强度比不加HQ助磨剂的矿渣微粉7d抗压强度高3.4Mpa,提高7d活性指数9%。

根据用户提供的物料化学成分,研究配制各种水泥矿渣助磨活化剂、水泥助磨增强剂。

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水泥助磨增强剂

可提高一个水泥强度等级,比原来水泥提高强度5Mpa以上,多增加混合材15%左右。
下表是利用水泥增强剂HQ 136掺入水泥前、后的强度对比。

配 料 情 况

3d强度Mpa

28d强度Mpa

抗折

抗压

抗折

抗压

熟料73%

石膏7%

矿渣20%

水泥增强剂0.1%

4.4

20.2

7.5

49.2

熟料73%

石膏7%

矿渣20%


3.0

14.0

6.1

33.6

(上表数据由山西某水泥厂提供)