矿渣粉磨用助磨剂的试验研究

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1、文章编号：1009—9441(2013)02—0020—03矿渣粉磨用助磨剂的试验研究口口焦晓飞1’2，韩涛1(1．中北大学材料科学与工程学院，山西太原030051；2．山西职业技术学院，山西太原030006)摘要：对用于生产矿渣水泥的矿渣进行粉磨，以丙三醇、三乙醇胺、硬脂酸钠、硬脂酸、木质素磺酸钠为助磨剂，系统地研究了在不同粉磨时间段各助磨剂对矿渣颗粒比表面积、45斗m和80¨m筛余、所配制水泥3d和7d强度及粒度分布的影响，找出了对矿渣助磨效果良好的助磨剂。试验结果表明，丙三醇对矿渣粗颗粒的助磨效果较好，提高了所配制水泥的早

2、期强度；硬脂酸对矿渣细颗粒的助磨效果较好，主要表现在降低45斗m和80斗m筛余量以及改善颗粒级配方面。关键词：矿渣；助磨剂；筛余；比表面积；强度；粒径分布中图分类号：TQ172．4文献标识码：A引言矿渣是一种具有良好潜在活性的材料，能显著改善水泥和混凝土的性能，因此广泛用于水泥和混凝土中。有研究表明，当矿渣比表面积>400m2／kg时，其活性才能充分发挥⋯。由于矿渣是玻璃体结构，它比熟料难磨，一起粉磨时达不到最佳活性，当熟料的比表面积达到400m2／kg时，矿渣的比表面积一般：净300m2／kg，因此需要单独粉磨。但单独粉磨矿渣

3、耗电量非常大，是粉磨熟料的2～3倍旧J，导致其难于被磨细。一般可通过两个途径来解决此问题：一是改进设备，但用于矿渣粉磨的磨机价格昂贵，因此有其局限性；二是在粉磨过程中使用助磨剂，助磨剂具有提高粉体细度、改善物化性能、使物料颗粒表面自由能降低、平衡因粉碎而产生的不饱和价键、防止颗粒再度聚结以及降低粉磨电耗的作用，且价格低，因此考虑在矿渣粉磨过程中加入助磨剂以促进粉磨是较理想的措施旧J。本试验尝试在矿渣单独粉磨过程的不同时间段加入不同种类及掺量的助磨剂，分析其对矿渣粉细度、强度和粒径分布的影响，通过对比找出对矿渣粗、细颗粒助磨效果良

4、好的助磨剂，以期为实际生产提供依据。1原材料与试验仪器1．1原材料本试验所用矿渣均由山西智海集团水泥公司提供，密度为2．92g／em3。所选助磨剂为：丙三醇、三乙醇胺、硬脂酸钠、硬脂酸、木质素磺酸钠，其中硬脂酸为化学纯，其余均为分析纯。1．2试验仪器本试验所用仪器为：YX一305型水泥原料易磨性试验机；FA2104型电子分析天平；FBT一5型全自动比表面积测定仪；FYS一150型水泥细度负压筛析仪；101一型电热鼓风干燥箱；BT一1500型粒度分析仪；TZA一300型电液式抗折抗压试验机。2试验方法2．1助磨剂浓度和掺量的确定参

5、考文献[1]，确定试验所用5种助磨剂的浓度均为30％，各助磨剂的掺量见表1。表1矿渣助磨剂掺量％N--醇t三乙醇胺硬脂酸钠硬脂酸木质素磺酸钠o．04O．060．07O．052．2矿渣30min粉磨试验取1kg矿渣5份，每份均匀地掺入1种助磨剂，然后置于①500mm×500mm试验小磨粉磨30min，取出后观察试验现象，称量，密封保存。并磨1份等量的不掺加助磨剂的空白样做对比。2．3矿渣70rain粉磨试验先将1kg矿渣置于小磨内，粉磨30rain，停磨，加入助磨剂，继续粉磨40min，停磨后取料，观察试验现象，称量，密封保存。每

6、种助磨剂试验1次。并另取1份矿渣直接磨70min作为对比空白样。3试验结果及分析3．1筛余百分数采用①500mm×500mm试验小磨粉磨的不同矿渣粉的筛余百分数见表2。·20·Research＆ApplicationofBuildingMaterials表2不同矿渣粉的筛余百分数％粉磨筛孔空白丙三醇三乙硬脂硬脂酸木质素时间直径醇胺酸钠磺酸钠45UJn23．230．033．542．035．434．030min80岬2．86．810．015．66．O10．445岬4．43．85．05．2O．85．870min80岬1．2O．40．6

7、O．2O0．4由表2可以看出，粉磨30min时，所选助磨剂皆使筛余大幅度增加，可见助磨剂在粉磨早期对降低矿渣筛余并无效果。粉磨70min时，在降低矿渣细颗粒筛余方面，以硬脂酸的效果最好，80ixm筛余降为0，而45斗m筛余由4．4％降至0．8％，硬脂酸对45斗m以上粒径的颗粒作用效果明显；而硬脂酸钠则对80¨m以上粒径的颗粒有良好的作用效果，三乙醇胺和木质素磺酸钠的作用效果与硬脂酸钠相似，丙三醇也有良好的降低筛余作用。3．2比表面积不同矿渣粉的比表面积见表3。表3矿渣粉比表面积m2／kg木质素粉磨时间空白丙三醇三乙醇胺硬脂酸钠硬

8、脂酸磺酸钠30min20520318815014817970min344372325279318320由表3可以看出，粉磨30min时，除丙三醇之外，其他助磨剂均不同程度地使矿渣粉的比表面积减小。而粉磨70min时，丙三醇使颗粒的比表面积大幅度增加；硬脂酸钠则使