专利摘要

本发明公开了一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，不仅解决了现有助磨剂因使用三乙醇胺而导致助磨剂价格高昂的问题，还解决了在低温情况下液体助磨剂容易析晶沉淀的问题。技术方案包括以下重量份数的组分：助磨分散剂5～30份，增溶剂1～10份，无机盐10～35份，聚乙二醇1～10份，水15～50份。本发明的钢渣液体助磨剂由常规化工原料复配而成，原料充足且成本低廉、无污害，制备工艺简单，成品质量、性能稳定，能够显著改善钢渣粉磨特性，有效提高钢渣粉磨效率。

权利要求

1.一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，其特征在于，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂5～30份，增溶剂1～10份，无机盐10～35份，聚乙二醇1～10份，水15～50份；所述助磨分散剂为有机硅表面活性剂，所述无机盐为六偏磷酸钠和多聚磷酸钠；所述无机盐中的六偏磷酸钠和多聚磷酸钠，其重量比为0.6～1.5:1。

2.根据权利要求1所述的一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，其特征在于，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂10～20份，增溶剂2～5份，无机盐15～30份，聚乙二醇2～7份，水18～45份。

3.根据权利要求2所述的一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，其特征在于，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂15份，增溶剂4份，无机盐25份，聚乙二醇4份，水32份。

4.根据权利要求1～3任一所述的一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，其特征在于，所述有机硅表面活性剂为聚氧乙烯醚三硅氧烷、聚醚改性硅油、聚醚改性七甲基三硅氧烷或聚醚磷酸酯改性硅氧烷中的一种。

5.根据权利要求1～3任一所述的一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，其特征在于，所述增溶剂为聚山梨酯80。

6.根据权利要求1～3任一所述的一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，其特征在于，所述无机盐中的多聚磷酸钠为二聚磷酸钠或四聚磷酸钠之中的一种或两种。

7.根据权利要求1～3任一所述的一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，其特征在于，所述聚乙二醇为聚乙二醇400。

8.根据权利要求1～3任一所述的一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，其特征在于，所述无机盐中的六偏磷酸钠和多聚磷酸钠，其重量比为0.6～1.2:1。

9.根据权利要求8所述的一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，其特征在于，所述无机盐中的六偏磷酸钠和多聚磷酸钠，其重量比为0.7:1。

10.将权利要求1所述的液体助磨剂掺混于钢渣中的用途，其特征在于：所述的液体助磨剂的掺量为钢渣质量的0.30％～0.80％。

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体助磨剂，具体涉及一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂。

背景技术

钢渣是炼钢过程中所排出的废渣，同时也是一种可重复利用的硅酸盐材料，然而，我国钢渣的利用率仅为10％，不仅造成环境污染，而且还制约钢铁企业可持续发展。从理论上来分析，钢渣可以在水泥、混凝土等建材领域得以运用。钢渣在该领域中应用是将颗粒状的钢渣磨细，制成钢渣微粉，但是，由于钢渣自身化学成分原因，活性较低，要想充分发挥其性能，必须将钢渣粉磨到足够的细度，即比表面积不低于400m2/kg。因此，如何有效提高钢渣微粉的粉磨效率是目前推动钢渣微粉大规模应用的热点问题。

为了解决这一问题，国内外钢渣粉磨企业会在粉磨过程中加入少量助磨剂。助磨剂中含有的有效成分能够中和钢渣断面上的未饱和电价，消除粘附聚集现象，阻止断裂面的愈合。助磨剂吸附在钢渣颗粒表面，随着吸附量的增加，硬度变小，从而导致耐磨能力变小，当达到完全吸附时，硬度下降，耐磨能力达到最小，从而有利于粉磨的进行，并提高磨机的粉磨效率。

目前我国并没有制定钢渣助磨剂的相应标准，钢渣粉磨企业及助磨剂生产企业均是参照GB/T 26748-2011《水泥助磨剂》或矿渣助磨剂来进行生产与制备的。钢渣的形成、化学成分和矿物组成与水泥熟料或矿渣均不相同，钢渣颗粒更为坚硬。因此，参照水泥助磨剂或矿渣助磨剂来制备钢渣助磨剂是缺乏理论依据的，如将水泥助磨剂或矿渣助磨剂直接用于钢渣粉磨更可能会产生不可弥补的损失。

目前我国国内已有学者对钢渣助磨剂进行了研究，并取得了一定的成果。

申请号201110202490.X的中国专利文献公开了一种钢渣助磨剂及其制备方法，申请号201110326892.0的中国专利文献公开了复合液体助磨剂，申请号201510108385.8的中国专利文献公开了一种用于立磨粉磨钢渣的助磨剂，申请号201510338420.5的中国专利文献公开了一种钢铁渣粉复合助磨剂及其使用方法，然而，上述四项专利技术中的助磨剂均使用了三乙醇胺。目前，由于世界石油资源的日益短缺，造成助磨剂的主要原材料三乙醇胺的价格不断攀升，因此三乙醇胺类助磨剂价格昂贵，普遍推广应用受到限制。

申请号201510701487.0的中国专利文献公开了钢渣水泥助磨剂及其制备方法，申请号201510381681.5的中国专利文献公开了一种镍铁渣用活性激发剂型助磨剂及其制备方法，然而，上述两项专利技术中的助磨剂使用了水玻璃。水玻璃由于模数的原因，经常会造成助磨剂中有效组分沉淀，因此在助磨剂工业化生产中会造成不必要的麻烦，影响质量稳定性。

申请号201110459096.4的中国专利文献公开了一种钢渣助磨剂及其制备方法。此助磨剂制备工艺较为繁琐，同时需在80～100℃条件下生产，由于温度较高，增加了危险性。

申请号201410013243.9的中国专利文献公开了一种矿渣、钢渣助磨活化剂，该助磨活化剂原料中包括了元明粉。元明粉在醇类物质中溶解度较低，并且在低温情况下容易析晶，因此该项专利技术在使用过程中比较受限。

综上所述，现有技术仍然存在着诸多问题。因此，开发价格低廉、性能优异、适用性强、制备工艺简单、质量稳定的钢渣助磨剂产品迫在眉睫。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术存在的问题，提供了一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，具有价格低廉、性能优异、适用性强、制备工艺简单、质量稳定的特点，以达到节省电耗、提高粉磨效率的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂5～30份，增溶剂1～10份，无机盐10～35份，聚乙二醇1～10份，水15～50份；所述助磨分散剂为有机硅表面活性剂，所述无机盐为六偏磷酸钠和多聚磷酸钠；所述无机盐中的六偏磷酸钠和多聚磷酸钠，其重量比为0.6～1.5:1。

本发明是针对钢渣易磨性差的特点研制而成的。所述有机硅表面活性剂作为助磨分散剂可以吸附于钢渣颗粒表面，并进一步渗透到固体颗粒的微裂纹中，此时不但可以将新的微细裂纹覆盖，使钢渣裂纹难以重新愈合，而且还会继续渗透到裂纹的深处，对现有裂纹产生“楔劈作用”，加速裂纹的扩展，强化钢渣颗粒的微细化进程。而增溶剂可以增加助磨分散剂在水中的溶解度，使其不产生沉淀。所述无机盐为六偏磷酸钠和多聚磷酸钠按特定比例的组合，能在钢渣微细颗粒表面自发地进行物理、化学吸附，有利于钢渣颗粒表面能的降低；同时还可以通过吸附作用形成薄膜，将钢渣颗粒包裹，该薄膜一方面会产生“电阻”效应，阻止微细颗粒的“重组”和“团聚”，使之不再相互吸引，改善磨机内钢渣微粉的流动性和分散性，另一方面可以起到润滑作用，使钢渣颗粒均匀的分布到研磨体之间，增加钢渣的粉磨机率，提高其粉磨效率。而聚乙二醇可以增加无机盐在水中的溶解度，使液体澄清。因此，本发明组合所述助磨分散剂和无机盐可以显著提高钢渣粉磨效率，而增溶剂和聚乙二醇能够增加所述助磨分散剂和无机盐在水中的溶解度，改善液体助磨剂的析晶沉淀问题。

优选的，所述液体助磨剂由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂10～20份，增溶剂2～5份，无机盐15～30份，聚乙二醇2～7份，水18～45份。

更优选的，所述液体助磨剂由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂15份，增溶剂4份，无机盐25份，聚乙二醇4份，水32份。

优选的，所述有机硅表面活性剂为聚氧乙烯醚三硅氧烷、聚醚改性硅油、聚醚改性七甲基三硅氧烷或聚醚磷酸酯改性硅氧烷中的一种。所优选的有机硅表面活性剂与聚二甲基硅氧烷等传统有机硅表面活性剂相比，除了具备优异的助磨功能外，还可以与水互溶，也与极性有机溶剂如醇、酯等互溶，使用更为方便。

优选的，所述增溶剂为聚山梨酯80。聚山梨酯80是一种非离子表面活性剂，亲水性强，对助磨分散剂具有良好的增溶效果。

优选的，所述无机盐中的多聚磷酸钠为二聚磷酸钠或四聚磷酸钠之中的一种或两种。

更优选的，所述多聚磷酸钠为四聚磷酸钠和二聚磷酸钠按重量比2:1组合而成。

优选的，所述聚乙二醇为聚乙二醇400。聚乙二醇400是一种非离子型的水溶性聚合物，无毒、无刺激性，对热、酸、碱稳定。在水中不但与有机物组份有良好的相溶性，而且是无机盐增溶剂，能增加无机盐在水中的溶解度。

优选的，所述无机盐中的六偏磷酸钠和多聚磷酸钠，其重量比为0.6～1.2:1。

更优选的，所述无机盐中的六偏磷酸钠和多聚磷酸钠，其重量比为0.7:1。

本发明还提供了所述的液体助磨剂掺混于钢渣中的用途，所述液体助磨剂的掺量为钢渣质量的0.30％～0.80％。

优选的，所述液体助磨剂的掺量为钢渣质量的0.48％。

本发明采用常规制备方法，按配方配比将上述各组分混合，搅拌均匀，过滤后即得液体助磨剂。

本发明与现有技术相比具有下列优点效果：

1、本发明液体助磨剂没有使用三乙醇胺等价格昂贵的组分，因此成本较为低廉。

2、本发明液体助磨剂无需高温合成，制备工艺简单，在常温下只需将各组分原料准确称量、搅拌、过滤即可得到。

3、本发明液体助磨剂各组分原料易得，不挥发，无污害，且货源充足。

4、本发明液体助磨剂性能优异，能够显著改善钢渣粉磨特性，有效提高钢渣粉磨效率，且适用于多种钢渣。

5、本发明解决了在低温情况下液体助磨剂容易析晶沉淀的问题，在低至5℃的温度条件下，本发明液体助磨剂仍可保持澄清状态。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂15份，增溶剂4份，无机盐25份，聚乙二醇4份，水32份。最优组分的确定是通过比较不同组分液体助磨剂的质量和助磨效果，如表1所示。

表1不同组分液体助磨剂的质量和助磨效果

由表1数据可以看出，当所述助磨分散剂为有机硅表面活性剂、增溶剂为聚山梨酯80、无机盐为六偏磷酸钠和多聚磷酸钠、聚乙二醇为聚乙二醇400时，液体助磨剂澄清无浑浊，且助磨效果为优。表1中所述多聚磷酸钠为单一的一种多聚磷酸钠，具体为二聚磷酸钠或四聚磷酸钠与六偏磷酸钠的组合时，助磨效果较六偏磷酸钠与醋酸钠/硫酸铝/碳酸钠的组合更优。此外，本发明液体助磨剂在低温情况下未出现析晶沉淀的现象，在低至5℃的温度条件下，仍为澄清状态。

发明人发现，所述的有机硅表面活性剂为聚氧乙烯醚三硅氧烷、聚醚改性硅油、聚醚改性七甲基三硅氧烷或聚醚磷酸酯改性硅氧烷中的一种时更优。

实施例2

一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂15份，增溶剂4份，无机盐25份，聚乙二醇4份，水32份；所述助磨分散剂为有机硅表面活性剂，所述增溶剂为聚山梨酯80，所述无机盐为六偏磷酸钠和四聚磷酸钠，其重量比为0.7:1，所述聚乙二醇为聚乙二醇400。

本实施例所述的有机硅表面活性剂为聚氧乙烯醚三硅氧烷、聚醚改性硅油、聚醚改性七甲基三硅氧烷或聚醚磷酸酯改性硅氧烷中的任意一种。

将所述的液体助磨剂掺混于钢渣中的用途，本实施例液体助磨剂的掺量为钢渣质量的0.48％。

实施例3

一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂10份，增溶剂2份，无机盐30份，聚乙二醇6份，水32份。其它同实施例2。

实施例4

一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂20份，增溶剂5份，无机盐17份，聚乙二醇2份，水34份。其它同实施例2。

实施例5

一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂20份，增溶剂5份，无机盐17份，聚乙二醇2份，水34份；所述无机盐中六偏磷酸钠和四聚磷酸钠，其重量比为0.8:1。其它同实施例2。

实施例6

一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂5份，增溶剂1份，无机盐35份，聚乙二醇9份，水30份。其它同实施例2。

实施例7

一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂30份，增溶剂9份，无机盐10份，聚乙二醇1份，水30份；所述无机盐中六偏磷酸钠和四聚磷酸钠，其重量比为1:1。其它同实施例2。

实施例8

一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂15份，增溶剂4份，无机盐25份，聚乙二醇4份，水32份；所述无机盐由六偏磷酸钠和多聚磷酸钠按重量比0.7:1组合而成，所述多聚磷酸钠为四聚磷酸钠和二聚磷酸钠的组合，其重量比为2:1。其它同实施例2。

比较例1

一种钢渣粉磨的液体助磨剂，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂15份，无机盐25份，聚乙二醇4份，水36份；所述无机盐中的六偏磷酸钠和四聚磷酸钠，其重量比为2:1。其它同实施例2。

比较例2

一种钢渣粉磨的液体助磨剂，由以下组分按重量份数比制备而成：助磨分散剂35份，增溶剂10份，无机盐10份，聚乙二醇10份，水15份。其它同实施例2。

掺加比较例1、2和实施例2～8的液体助磨剂的钢渣粉，与不掺加液体助磨剂的钢渣粉比较，其钢渣微粉指标如表2所示。

表2掺加本发明助磨剂的钢渣微粉指标

由表2数据可以看出，对于转炉钢渣和平炉钢渣而言，当加入本发明的液体助磨剂后，钢渣微粉45μm筛余均降低，比表面积均增大。这说明本发明液体助磨剂不但适用于不同种类的钢渣，而且可以有效提高钢渣粉磨效率。其中以实施例2和实施例8的助磨效果最佳，实施例8效果略高于实施例2。

本发明实施例2、3和比较例1、2的液体助磨剂在磨机上的使用效果，与不掺加液体助磨剂相比较，如表3所示。

表3掺加本发明液体助磨剂的磨机台时产量

由表3数据可以看出，使用本发明液体助磨剂后，磨机台时产量明显增加，与未掺液体助磨剂相比，转炉钢渣可提产14.0％～19.3％，平炉钢渣可提产12.7％～17.8％。

实施例9

液体助磨剂的掺量为钢渣质量的0.3％。其它同实施例2。

实施例10

液体助磨剂的掺量为钢渣质量的0.8％。其它同实施例2。

本发明实施例2、9和10的液体助磨剂掺量对助磨效果的影响，如表4所示。

表4不同掺量的助磨效果

由表4数据可以看出，本发明液体助磨剂的掺量为钢渣质量的0.48％时，钢渣粉磨效果最佳。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。