[发明专利]水淬矿渣湿磨用醚类聚季铵盐系分散剂的制备方法

说明书

本发明提供一种水淬矿渣湿磨用醚类聚季铵盐系分散剂的制备方法，将聚醚大单体和水加入到反应釜中，搅拌；在5‑25℃加入双氧水和过硫酸铵；加完5min后，开始滴加引发剂，10min内开始滴加小单体溶液，小单体溶液滴加时间为a小时，引发剂滴加时间为a+0.5小时；引发剂由巯基乙醇、次硫酸氢钠甲醛和水组成，小单体溶液由季铵盐阳离子单体、丙烯酰胺、含双键硅烷偶联剂和水组成；滴加结束后，加入一水次亚磷酸钠，熟化b小时，待反应溶液温度低于30℃时，加入液碱，并补水，搅拌均匀后，即得分散剂成品。本发明制备的分散剂具有提高粉磨效率、降低粘度、显著提升湿磨后湿磨矿粉的流动性及降低湿磨后湿磨矿粉成品含水率的优点。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，针对水粹矿渣烘干费用较高且及价值不高的现状，需求一种湿磨专用分散剂，具体涉及一种水淬矿渣湿磨用醚类聚季铵盐系分散剂的制备方法。

背景技术

湿法机械研磨越来越多地应用到制备超细粉体，工业废渣排放过程一般为水冷或湿排方式，水淬矿渣含水率达10％-20％，湿排粉煤灰含水率更高。采用现有粉磨方式需对其进行烘干或燃烧处理，为去除其中水分每吨水淬矿渣需消耗燃料(一般为轻柴油或燃煤粉)达几十千克，更增加现有处理方法的能耗。采用搅拌磨湿磨方式，工业废渣中的水份无须烘干，湿磨中水分还能起到助磨剂的作用，降低矿物掺合料表面能及强度。

湿磨浆体流变性和湿法机械研磨效率有直接关系，随着粉体比表面变大，浆体流变性也反映了粉体颗粒间的相互作用及颗粒团聚的情况。颗粒由于静电力和范德华力将产生团聚或聚结浆体进而影响流变。浆体中的无机、高分子型分散剂的加入对静电力和空间位阻作用力都有一定的影响，其吸附在颗粒上而产生的空间位阻作用使颗粒间彼此不能靠的太近，从而消弱颗粒间的范德华力，对于因加入聚合物电解质而形成稳定的浆体。

湿磨分散剂大多是低分子量水溶性的高分子聚合物，常用的无机分散剂有硅酸钠、偏磷酸钠，三聚磷酸钠，氢氧化钠，氢氧化钾等，常用的水溶性高分子聚合物分散剂有聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚磷酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯氨、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯氧化物、丙烯酰胺和烯酸的共聚物等。现有的分散剂体系存在的问题在于，无机分散剂无法提供足够的空间位阻协助分散颗粒，而高分子聚合物分散剂存在锚固基团单一吸附不牢固或分子量过大产生絮凝的副作用。

专利CN 103333664 A公开一种用于磷矿石湿磨的高效环保助磨剂，各组分按质量百分比计，其特征在于：助剂40-50％，阳离子分散剂10-20％，螯合剂5-20％，水10-30％，各组分之和为100％；将各组分混合均匀而得用于磷矿石湿磨的高效环保助磨剂。本发明的用于磷矿石湿磨的高效环保助磨剂常温为液态、流动性好、用量小，一般情况下，仅需要高效环保助磨剂。

专利CN 103012637 A公开了一种重质碳酸钙湿磨分散剂及其制备方法。该方法以聚丙烯酸钠为主要的大分子结构，加入助剂X和助剂Y，用以提升在研磨过程中聚丙烯酸钠的螯合作用以及润湿性能。本发明可以明显提升分散剂对碳酸钙的静电排斥力和空间位阻作用，保证研磨的顺利进行。

专利CN 101786821 A公开了一种强度高、成本低廉的湿排粉煤灰胶凝材料及其制备方法，所述湿排粉煤灰胶凝材料，由如下质量百分比的原料制成：经烘干的湿排粉煤灰45-66％；活性矿物材料28-49％；化学固化剂1.5-8％；所述活性矿物材料由如下质量百分比的原料制成：高炉矿渣10-60％；水泥熟料10-50％；偏高岭土10-40％；石膏5-10％；所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：硫酸铝3-30％；碳酸钾5-30％；硅酸钠5-30％；碳酸钠5-40％；硫酸钠5-30％；减水剂10-60％。

水淬矿渣粉磨后带电性整体呈现负电，现有专利中对该类矿渣粉体的电荷并未进行深入研究，更不要提针对其电荷特性其分散剂进行针对性设计。目前专利和市面上产品，多为其他行业上现使用的分散剂，直接借鉴过来，其分子结构和作用机理并不适应于湿磨矿渣粉磨。

发明内容