低需水量高活性偏高岭土的生产方法及制得的偏高岭土技术

本发明专利技术公开了一种低需水量高活性偏高岭土的生产方法及制得的偏高岭土，生产方法包括以下步骤：高岭土原矿经过破碎、研磨后，煅烧成偏高岭土，将煅烧后高温状态的偏高岭土喷水急冷快速降温到120℃以下，将冷却后的偏高岭土加水配制成料浆，加入分散剂和降低需水量的助剂进行湿法研磨，或将冷却后的偏高岭土加水配制成料浆，加入分散剂进行湿法研磨，研磨后加入降低需水量的助剂，喷雾干燥得到低需水量高活性偏高岭土。本发明专利技术的生产方法制得的偏高岭土产品为近球形，具有很好的流动性，避免了产品在料仓中架桥，在混凝土、砂浆拌合过程中，偏高岭土反应活性高，需水量低，工作性能较优。

Production method and production of metakaolin with low water demand and high activity

【技术实现步骤摘要】
低需水量高活性偏高岭土的生产方法及制得的偏高岭土
本专利技术涉及偏高岭土制备的
，特别地，涉及一种低需水量高活性偏高岭土的生产方法及采用该方法制备得到的偏高岭土。
技术介绍
偏高岭土是一种高活性矿物掺合料，是高岭土经过低温煅烧而形成的无定型硅酸铝，具有很高的火山灰活性，主要用作混凝土外加剂。偏高岭土能与硅酸盐水泥水化时所产生的副产物--氢氧化钙快速反应，生成新的胶凝材料，从而极大地提高混凝土及砂浆的性能。偏高岭土也可制作高性能的地质聚合物、催化剂载体等。活性是偏高岭土的重要指标，通常用活性指数(28天胶砂强度法)来表示。除了纯度、煅烧温度的影响，煅烧制度也有一定的影响。需水量是混凝土掺合料重要的指标，需水量小的掺合料，往往有更好的工作性能，可以使混凝土、砂浆具有较小的水胶比，从而有更好的力学性能。目前，制得的偏高岭土在配制混凝土、砂浆时，存在需水量较大，坍落度损失快等缺点，为解决偏高岭土工作性能不好的问题，现在只能是用户在配制混凝土、砂浆时，加入较多的减水剂、保坍剂、缓凝剂来提高偏高岭土的工作性能，或者加入粉煤灰来提高工作性能。偏高岭土在混凝土、砂浆中工作性能不好的原因主要有以下三个方面：一是较细的细度，要达到较好的性能，偏高岭土平均粒径往往在3微米以下，有的甚至达到1微米左右，从而具有较大的比表面积，增加了需水量；二是偏高岭土煅烧后会使高岭土脱去约14％的结构水，具有较多的孔穴结构，从而对水的吸附较多；三是偏高岭土主要活性成分是硅酸铝，具有较快的反应性，有早强早凝的特点，硬化较快造成流动性下降。采用较粗粒径的偏高岭土，可以适当降低需水量，但降低了偏高岭土的性能，特别是对早期强度降低较多，由于比表面积小，对减轻泛碱的效果也明显下降。而且由于原因二、三的影响，工作性能仍不好。加入较多的减水剂、保坍剂、缓凝剂，可以一定范围内降低混凝土、砂浆的用水量，但增加了成本，配合比调试工作量大。此外，偏高岭土在达到较好性能所需要的细度时，具有较强的粘附性，因此容易在料仓中架桥，不易下料。由于解决不好偏高岭土工作性能差的问题，严重制约了偏高岭土的应用，甚至导致有些领域放弃使用偏高岭土。
技术实现思路
本专利技术提供了一种低需水量高活性偏高岭土的生产方法及制备得到的偏高岭土，以解决现有技术中制备的偏高岭土工作性能差，配制混凝土、砂浆时需水量较大的技术问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种低需水量高活性偏高岭土的生产方法，包括以下步骤：1)高岭土原矿经过破碎、研磨后，煅烧成偏高岭土，2)将煅烧后高温状态的偏高岭土进行气流输送至料仓，气流输送过程中喷水冷却，使偏高岭土快速降温到200℃以下，到达料仓时所述偏高岭土降温至120℃以下，3)将冷却后的偏高岭土加水配制成质量浓度为40～50％的浆料，加入分散剂和降低需水量的助剂进行湿法研磨，或将冷却后的偏高岭土加水配制成质量浓度为40～50％的浆料，加入分散剂进行湿法研磨，在研磨后的料浆中加入降低需水量的助剂，4)将步骤3)得到的料浆搅拌均匀后进行喷雾干燥，得到低需水量高活性偏高岭土。进一步地，步骤3)中，所述降低需水量的助剂采用明胶、淀粉、聚乙烯醇、纤维素醚或葡萄糖酸钠中的一种或几种。进一步地，所述降低需水量的助剂的加入量为偏高岭土的质量的0.1～2％。进一步地，步骤3)中，所述分散剂采用六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠中的一种或两种。进一步地，所述分散剂的加入量为偏高岭土的质量的0.1～1％。进一步地，步骤3)中，所述湿法研磨是研磨至平均粒径5μm以下。进一步地，步骤1)中，所述研磨是研磨至200～400目细度，步骤3)中，所述湿法细磨是研磨至800～4000目细度。进一步地，步骤1)中，所述煅烧的温度为650～900℃，煅烧的时间为50～90分钟。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种根据上述的低需水量高活性偏高岭土的生产方法制备得到的偏高岭土。进一步地，所述低需水量高活性偏高岭土的活性指数为120～135％，所述低需水量高活性偏高岭土的需水量比为102～110％。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的低需水量高活性偏高岭土的生产方法，先将高岭土原矿破碎、粗磨，然后细磨成较小粒径后煅烧成偏高岭土，将煅烧后的高温状态(约800℃左右)的偏高岭土在出料过程中喷水急冷到120℃以下，急冷有效提高了偏高岭土的反应活性，将急冷后的偏高岭土制浆加入分散剂和降低需水量的助剂一起进行湿法研磨或者将急冷后的偏高岭土制浆加入分散剂一起进行湿法研磨后再加入降低需水量的助剂，分散剂在研磨时可以降低研磨时料浆的粘度，降低需水量的助剂吸附在偏高岭土的表面，干燥工序使其包覆在偏高岭土的表面，降低需水量的助剂能缓慢溶解于水，且溶解于水的速度是可调的，降低需水量的助剂包覆在偏高岭土粒子的表面，可以降低偏高岭土颗粒的孔穴对水的吸收，从而降低需水量，且可以减弱在混凝土、砂浆拌合过程中，偏高岭土与混凝土、砂浆水化时产生的氢氧化钙的接触，从而降低初期反应性及硬化速度，处理后的偏高岭土进行喷雾干燥，得到近球形的偏高岭土粒子团聚体，具有很好的流动性，避免了产品在料仓中架桥，近球形偏高岭土产品在混凝土、砂浆拌合过程中，遇水会缓慢地逐步崩解，偏高岭土最终可以充分分散。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的低需水量高活性偏高岭土的生产方法的流程示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1所示，本实施例的低需水量高活性偏高岭土的生产方法，包括以下步骤：1)高岭土原矿经过破碎、研磨后，煅烧成偏高岭土。2)将煅烧后高温状态的偏高岭土进行气流输送至料仓，气流输送过程中喷水冷却，使偏高岭土快速降温到200℃以下，到达料仓时偏高岭土降温至120℃以下。3)将冷却后的偏高岭土加水配制成质量浓度为40～50％的浆料，加入分散剂和降低需水量的助剂进行湿法研磨，或将冷却后的偏高岭土加水配制成质量浓度为40～50％的浆料，加入分散剂进行湿法研磨，在研磨后的料浆中加入降低需水量的助剂，浆料在上述浓度，粘度始终，有利于研磨，若浓度过低后续干燥成本高，若浓度过高，不利于研磨。4)将步骤3)得到的料浆搅拌均匀后进行喷雾干燥，得到低需水量高活性偏高岭土。本实施例的低需水量高活性偏高岭土的生产方法，先将高岭土原矿破碎、粗磨成较小粒径煅烧成偏高岭土，煅烧工序可在回转窑内完成，将煅烧后的高温状态(约800℃左右)的偏高岭土在出料过程中喷水急冷到120℃以下，急冷有效提高了偏高岭土的反应活性，将急冷后的偏高岭土制浆加入分散剂和降低需水量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低需水量高活性偏高岭土的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)高岭土原矿经过破碎、研磨后，煅烧成偏高岭土，/n2)将煅烧后高温状态的偏高岭土进行气流输送至料仓，气流输送过程中喷水冷却，使偏高岭土快速降温到200℃以下，到达料仓时所述偏高岭土降温至120℃以下，/n3)将冷却后的偏高岭土加水配制成质量浓度为40～50％的浆料，加入分散剂和降低需水量的助剂进行湿法研磨，或将冷却后的偏高岭土加水配制成质量浓度为40～50％的浆料，加入分散剂进行湿法研磨，在研磨后的料浆中加入降低需水量的助剂，/n4)将步骤3)得到的料浆搅拌均匀后进行喷雾干燥，得到低需水量高活性偏高岭土。/n

【技术特征摘要】
1.一种低需水量高活性偏高岭土的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)高岭土原矿经过破碎、研磨后，煅烧成偏高岭土，
2)将煅烧后高温状态的偏高岭土进行气流输送至料仓，气流输送过程中喷水冷却，使偏高岭土快速降温到200℃以下，到达料仓时所述偏高岭土降温至120℃以下，
3)将冷却后的偏高岭土加水配制成质量浓度为40～50％的浆料，加入分散剂和降低需水量的助剂进行湿法研磨，或将冷却后的偏高岭土加水配制成质量浓度为40～50％的浆料，加入分散剂进行湿法研磨，在研磨后的料浆中加入降低需水量的助剂，
4)将步骤3)得到的料浆搅拌均匀后进行喷雾干燥，得到低需水量高活性偏高岭土。


2.根据权利要求1所述的低需水量高活性偏高岭土的生产方法，其特征在于，
步骤3)中，所述降低需水量的助剂采用明胶、淀粉、聚乙烯醇、纤维素醚或葡萄糖酸钠中的一种或几种。


3.根据权利要求2所述的低需水量高活性偏高岭土的生产方法，其特征在于，
所述降低需水量的助剂的加入量为偏高岭土的质量的0.1～2％。


4.根据权利要求1所述的低需水量高活性偏高岭土的生产方法，其特征在于，
步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：林炼，王宇轩，王凤全，张增明，陈建文，亢浪浪，
申请(专利权)人：内蒙古超牌建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙;15