本發(fā)明涉及低碳固廢膠凝材料領(lǐng)域，特別是涉及一種基于絡(luò)合增溶效應(yīng)的鋼渣溶解促進(jìn)方法。
背景技術(shù)：
1、鋼渣是常見(jiàn)的工業(yè)副產(chǎn)物種類(lèi)，全球范圍內(nèi)，鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的鋼渣量約占鋼鐵總產(chǎn)量的15％，然而，當(dāng)前鋼渣的有效利用率卻低于30％，這導(dǎo)致了大量土地被占用、資源被閑置以及環(huán)境受到污染。將鋼渣應(yīng)用于水泥工業(yè)中是其中一種發(fā)展方向，鋼渣具有作為補(bǔ)充膠凝材料的潛力，有助于減少二氧化碳排放，并且在添加特定外加劑后能增強(qiáng)鋼渣水泥的力學(xué)性能；但由于鋼渣本身存在的膠凝活性不足以及安定性不佳等關(guān)鍵問(wèn)題，其作為輔助膠凝材料的發(fā)展和應(yīng)用受到了嚴(yán)重阻礙。
2、鋼渣的膠凝活性差和穩(wěn)定性不良的問(wèn)題主要源于其礦物結(jié)構(gòu)的致密性，使得其溶解困難且水化反應(yīng)緩慢。鋼渣主要由c3s、c2s、c4af、c2f、ro、f-cao和f-mgo等礦物組成；如果加速硅相和鋁鐵相礦物的溶解，則有利于提高鋼渣的膠凝活性；加快f-cao和f-mgo的溶解速率，則有利于改善鋼渣的體積穩(wěn)定性。
3、絡(luò)合劑與金屬離子間的絡(luò)合效應(yīng)是促進(jìn)鋼渣難溶礦物溶解的有效途徑。若選用絡(luò)合能力適中的絡(luò)合劑或者對(duì)已有絡(luò)合劑分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)以?xún)?yōu)化其絡(luò)合能力，通過(guò)絡(luò)合增溶促進(jìn)鋼渣溶解，將有望進(jìn)一步提高鋼渣漿體液相中的離子濃度，促進(jìn)鋼渣更好的水化溶解。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于，提供一種基于絡(luò)合增溶效應(yīng)的鋼渣溶解促進(jìn)方法，以解決背景技術(shù)中的上述問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)將二元醇胺中的氨基與有機(jī)酸中的羧基進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，改變了醇胺分子結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了其絡(luò)合能力，從而達(dá)到了進(jìn)一步促進(jìn)鋼渣水化溶解的效果。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
3、本發(fā)明技術(shù)方案之一：提供一種鋼渣促水化改性絡(luò)合劑，原料中包含二元醇胺、有機(jī)酸、催化劑和阻聚劑。
4、優(yōu)選的，所述二元醇胺為二乙醇胺和/或二異丙醇胺。
5、更優(yōu)選的，所述二元醇胺為二乙醇胺。
6、優(yōu)選的，所述有機(jī)酸為馬來(lái)酸酐。
7、優(yōu)選的，所述二元醇胺中的氨基與有機(jī)酸中的羧基的摩爾比為1:1-2.5。
8、更優(yōu)選的，所述二元醇胺中的氨基與有機(jī)酸中的羧基的摩爾比為1:1.1。
9、優(yōu)選的，所述催化劑為硫酸和/或?qū)谆交撬幔凰龃呋瘎┑奶砑恿繛槎及泛陀袡C(jī)酸總質(zhì)量的1-2％。
10、更優(yōu)選的，所述催化劑為對(duì)甲基苯磺酸；所述催化劑的添加量為二元醇胺和有機(jī)酸總質(zhì)量的1.5％。
11、優(yōu)選的，所述阻聚劑為對(duì)苯二酚；所述阻聚劑的添加量為二元醇胺和有機(jī)酸總質(zhì)量的1.5％。
12、本發(fā)明技術(shù)方案之二：提供一種上述鋼渣促水化改性絡(luò)合劑的制備方法，包括以下步驟：
13、將所述二元醇胺、有機(jī)酸、催化劑和阻聚劑混合，反應(yīng)，得到所述鋼渣促水化改性絡(luò)合劑。
14、優(yōu)選的，所述反應(yīng)的溫度為100-130℃，時(shí)間為1-2h。
15、更優(yōu)選的，所述反應(yīng)的溫度為100℃，時(shí)間為2h。
16、本發(fā)明技術(shù)方案之三：提供一種基于絡(luò)合增溶效應(yīng)的鋼渣溶解促進(jìn)方法，其中使用上述的鋼渣促水化改性絡(luò)合劑。
17、優(yōu)選的，所述鋼渣促水化改性絡(luò)合劑的添加量為鋼渣質(zhì)量的0.01-0.2％。
18、本發(fā)明的技術(shù)原理如下：
19、本發(fā)明通過(guò)將二元醇胺中的氨基與有機(jī)酸中的羧基進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，改變了醇胺分子結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了其絡(luò)合能力，從而達(dá)到了進(jìn)一步促進(jìn)鋼渣水化溶解的效果。反應(yīng)原料中的有機(jī)酸中的羧基與二元醇胺的氨基的摩爾比應(yīng)大于1:1，是為了保證產(chǎn)品的化學(xué)結(jié)構(gòu)中的氨基全部被反應(yīng)掉，并且所得產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的羥基，從而起到促進(jìn)鋼渣溶解的作用。
20、本發(fā)明制得的產(chǎn)物通過(guò)絡(luò)合增溶機(jī)理來(lái)實(shí)現(xiàn)促進(jìn)鋼渣溶解的目的，產(chǎn)物會(huì)與鋼渣中的金屬離子產(chǎn)生絡(luò)合作用，促進(jìn)溶解反應(yīng)正向進(jìn)行，能夠促進(jìn)鋼渣總離子濃度增加10％-15％。
21、本發(fā)明的有益技術(shù)效果如下：
22、本發(fā)明制得的多元酰胺型鋼渣促水化改性絡(luò)合劑能夠在堿性條件下通過(guò)絡(luò)合增溶機(jī)理來(lái)有效促進(jìn)鋼渣中離子的溶解，有利于促進(jìn)鋼渣水化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)鋼渣膠凝性能提升。
23、本發(fā)明解決了鋼渣水化過(guò)程中溶解能力不足的問(wèn)題，有望提高鋼渣作為輔助膠凝材料時(shí)的資源化利用率，實(shí)現(xiàn)鋼渣高質(zhì)量資源化利用，有很好的應(yīng)用價(jià)值。
1.一種鋼渣促水化改性絡(luò)合劑，其特征在于，原料中包含二元醇胺、有機(jī)酸、催化劑和阻聚劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼渣促水化改性絡(luò)合劑，其特征在于，所述二元醇胺為二乙醇胺和/或二異丙醇胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼渣促水化改性絡(luò)合劑，其特征在于，所述有機(jī)酸為馬來(lái)酸酐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼渣促水化改性絡(luò)合劑，其特征在于，所述二元醇胺中的氨基與有機(jī)酸中的羧基的摩爾比為1:1-2.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼渣促水化改性絡(luò)合劑，其特征在于，所述催化劑為硫酸和/或?qū)谆交撬?；所述催化劑的添加量為二元醇胺和有機(jī)酸總質(zhì)量的1-2％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼渣促水化改性絡(luò)合劑，其特征在于，所述阻聚劑為對(duì)苯二酚；所述阻聚劑的添加量為二元醇胺和有機(jī)酸總質(zhì)量的1.5％。
7.一種權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的鋼渣促水化改性絡(luò)合劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)的溫度為100-130℃，時(shí)間為1-2h。
9.一種基于絡(luò)合增溶效應(yīng)的鋼渣溶解促進(jìn)方法，其特征在于，其中使用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的鋼渣促水化改性絡(luò)合劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋼渣溶解促進(jìn)方法，其特征在于，所述鋼渣促水化改性絡(luò)合劑的添加量為鋼渣質(zhì)量的0.01-0.2％。