利用铜冶炼水淬渣粉的胶凝材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了利用铜冶炼水淬渣粉的胶凝材料及其制备方法，涉及矿山胶凝材料技术领域。本发明专利技术的胶凝材料，选择铜冶炼水淬渣替代部分矿粉，降低了胶凝材料的生产成本，其次，配合水泥熟料、石膏、助磨剂、减水剂、早强剂、悬浮剂等辅助成分，使得该胶凝材料具备良好的流动性、低收缩性、早期强度高，流动度大于200mm，适合作为矿山专用充填胶凝材料。制备过程中助磨剂有助于矿粉粉末、铜冶炼水淬渣粉末、水泥熟料粉末、石膏粉末的分散流动，避免磨细过程中的糊球、结团问题，提高研磨效率，保障胶凝材料的粒度均匀性。的粒度均匀性。

【技术实现步骤摘要】
利用铜冶炼水淬渣粉的胶凝材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及矿山胶凝材料
，尤其涉及利用铜冶炼水淬渣粉的胶凝材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前矿山井下采空区充填，需要矿山专用充填胶凝材料，主要成分是矿粉(钢冶炼渣磨细成粉)、水泥熟料、石膏及激发剂等。其中，矿粉用量较大，目前市场价格较高达到330～400元/吨。因此，矿山充填用胶凝材料急需在降低成本的前提下提高流动性、低收缩性和早期强度，而且制备过程中需要避免糊球、结团问题以保障胶凝材料的粒度均匀性。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术的不足，提供了利用铜冶炼水淬渣粉的胶凝材料及其制备方法。
[0004]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0005]本专利技术提供一种利用铜冶炼水淬渣粉的胶凝材料，包括以下重量份的原料：矿粉40
‑
70份、铜冶炼水淬渣10
‑
40份、水泥熟料5
‑
10份、石膏9
‑
14份、助磨剂1.2
‑
2.5份、减水剂0.1
‑
0.6份、早强剂1
‑
3份、悬浮剂0.5
‑
1.8份；
[0006]所述助磨剂由以下重量份的成分混合制备而成：蓖麻油改性多元醇20
‑
30份、二乙醇单异丙醇胺6
‑
15份、亚甲基双萘磺酸钠6
‑
12份、硫氰酸钠5
‑
10份、偏铝酸钠5
‑
10份、硅铝酸钠5
‑
10份。
[0007]本专利技术的胶凝材料，考虑到矿山专用充填胶凝材料的主要成分矿粉用量大，价格高，而铜冶炼水淬渣与钢冶炼水淬渣具有相近的高温生产工艺，性质相似，因此选择铜冶炼水淬渣替代部分矿粉，降低了胶凝材料的生产成本，其次，配合水泥熟料、石膏、助磨剂、减水剂、早强剂、悬浮剂等辅助成分，助磨剂成分中蓖麻油改性多元醇具有可再生性，相容性好，低温下的柔韧性好，耐热，固化时间短，力学衰变减少等特性，使得胶凝材料研磨过程中高低温稳定性好，相容后提高粉体的流动性；二乙醇单异丙醇胺是较好的络合剂，能促进水化放热效率，与Fe
3+
和Al
3+
等离子形成较稳定的络离子，与粉体水化反应生成溶解度很小的络盐，促进胶凝剂材料中各组份之间反应；亚甲基双萘磺酸钠具有良好的扩散力，起泡能力低，有助于助磨剂的分散；硫氰酸钠、偏铝酸钠、硅铝酸钠对水化反应均有促进作用，相互协同提高早强性。该胶凝材料具备良好的流动性、低收缩性、早期强度高。
[0008]进一步的，所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂，脂肪酸系减水剂、聚羧酸系减水剂中的一种或多种的混合物。
[0009]进一步的，所述矿粉由钢冶炼矿渣淬冷、烘干、粉碎研磨得到。
[0010]进一步的，所述早强剂由氯化钠、甲酸钙和硫酸钠按照质量比3:1:1混合均匀得到。
[0011]进一步的，所述悬浮剂由可再分散乳胶、硅藻土和羟丙基甲基纤维素按照质量比
3:15:1混合均匀得到。
[0012]本专利技术还提供了上述利用铜冶炼水淬渣粉的胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
[0013]S1、干燥：将铜冶炼水淬渣干燥至含水量小于3％；
[0014]S2、粉碎：将矿粉、铜冶炼水淬渣、水泥熟料、石膏分别进行粉碎得到矿粉粉末、铜冶炼水淬渣粉末、水泥熟料粉末、石膏粉末；
[0015]S3、混合磨细：将矿粉粉末、铜冶炼水淬渣粉末、水泥熟料粉末、石膏粉末与助磨剂、减水剂、早强剂、悬浮剂混合搅拌均匀，磨细至混合料中粒度大于0.08mm的粉末重量比例不超过5％，得到该胶凝材料。
[0016]本专利技术胶凝材料的制备方法，先将铜冶炼水淬渣干燥，再粉碎制备粉末，最后混合磨细，自主研发的助磨剂有助于矿粉粉末、铜冶炼水淬渣粉末、水泥熟料粉末、石膏粉末的分散流动，避免磨细过程中的糊球、结团问题，提高研磨效率，保障胶凝材料的粒度均匀性。
[0017]进一步的，步骤S2中矿粉、铜冶炼水淬渣、水泥熟料、石膏分别经过两级粉碎，一级粉碎的出口粒度为80
‑
100mm，二级粉碎的出口粒度为6
‑
10mm。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019](1)本专利技术的胶凝材料，选择铜冶炼水淬渣替代部分矿粉，降低了胶凝材料的生产成本，其次，配合水泥熟料、石膏、助磨剂、减水剂、早强剂、悬浮剂等辅助成分，使得该胶凝材料具备良好的流动性、低收缩性、早期强度高，流动度大于200mm，适合作为矿山专用充填胶凝材料。
[0020](2)本专利技术胶凝材料的制备方法，先将铜冶炼水淬渣干燥，再粉碎制备粉末，最后混合磨细，助磨剂有助于矿粉粉末、铜冶炼水淬渣粉末、水泥熟料粉末、石膏粉末的分散流动，避免磨细过程中的糊球、结团问题，提高研磨效率，保障胶凝材料的粒度均匀性。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例1
[0023]本实施例的利用铜冶炼水淬渣粉的胶凝材料，包括以下重量份的原料：矿粉53份、铜冶炼水淬渣26份、水泥熟料8份、石膏12份、助磨剂1.8份、减水剂0.4份、早强剂2.2份、悬浮剂0.9份。
[0024]其中，助磨剂由以下重量份的成分混合制备而成：蓖麻油改性多元醇23份、二乙醇单异丙醇胺10份、亚甲基双萘磺酸钠9份、硫氰酸钠8份、偏铝酸钠7份、硅铝酸钠8份。减水剂为木质素磺酸盐类减水剂。矿粉由钢冶炼矿渣淬冷、烘干、粉碎研磨得到。早强剂由氯化钠、甲酸钙和硫酸钠按照质量比3:1:1混合均匀得到。悬浮剂由可再分散乳胶、硅藻土和羟丙基甲基纤维素按照质量比3:15:1混合均匀得到。
[0025]上述利用铜冶炼水淬渣粉的胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
[0026]S1、干燥：将铜冶炼水淬渣干燥至含水量小于3％；
[0027]S2、粉碎：将矿粉、铜冶炼水淬渣、水泥熟料、石膏分别进行粉碎得到矿粉粉末、铜冶炼水淬渣粉末、水泥熟料粉末、石膏粉末；具体经过两级粉碎，一级粉碎的出口粒度为80
‑
100mm，二级粉碎的出口粒度为6
‑
10mm；
[0028]S3、混合磨细：将矿粉粉末、铜冶炼水淬渣粉末、水泥熟料粉末、石膏粉末与助磨剂、减水剂、早强剂、悬浮剂混合搅拌均匀，磨细至混合料中粒度大于0.08mm的粉末重量比例不超过5％，得到该胶凝材料。
[0029]实施例2
[0030]本实施例的利用铜冶炼水淬渣粉的胶凝材料，包括以下重量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用铜冶炼水淬渣粉的胶凝材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：矿粉40
‑
70份、铜冶炼水淬渣10
‑
40份、水泥熟料5
‑
10份、石膏9
‑
14份、助磨剂1.2
‑
2.5份、减水剂0.1
‑
0.6份、早强剂1
‑
3份、悬浮剂0.5
‑
1.8份；所述助磨剂由以下重量份的成分混合制备而成：蓖麻油改性多元醇20
‑
30份、二乙醇单异丙醇胺6
‑
15份、亚甲基双萘磺酸钠6
‑
12份、硫氰酸钠5
‑
10份、偏铝酸钠5
‑
10份、硅铝酸钠5
‑
10份。2.根据权利要求1所述的利用铜冶炼水淬渣粉的胶凝材料，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂，脂肪酸系减水剂、聚羧酸系减水剂中的一种或多种的混合物。3.根据权利要求1所述的利用铜冶炼水淬渣粉的胶凝材料，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贵斌，孟国英，许太胜，笪朝辉，
申请(专利权)人：铜陵有色金属集团铜冠建筑安装股份有限公司，
类型：发明
国别省市：