技术领域
[0001] 本发明属于建筑领域，尤其是涉及一种铁尾矿砂用晶核剂及其制备方法。
相关背景技术
[0002] 随着建筑行业的快速发展，砂石的需求量越来越大，铁尾矿制备免烧结骨料的产业化可以解决铁尾矿消纳以及砂石骨料稀缺的双重难题，对促进建材行业绿色生态发展具有重要意义。
[0003] 经调研，选矿厂干排产出的铁尾矿含水率一般在20％左右，这个比例从设备以及工艺投入上也是目前性价比最高的，但是在制备铁尾矿砂方向，如此高的含水率很容易在造粒过程中出现大颗粒从而超出砂子的标准范围。
具体实施方式
[0036] 除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
[0037] 下面结合实施例来详细说明本发明。
[0038] 实施例1
[0039] 一种铁尾矿砂用晶核剂的制备方法，包括如下步骤：
[0040] 步骤1是将8g聚醚、20g N‑异丙基丙烯酰胺与5g丙烯酸溶于500g去离子水中，80℃加热条件下加入0.5g过硫酸铵，反应2h后保温3h，得到聚合物；
[0041] 步骤2是将0.75g羟基乙酰胺与30g聚醚在150℃加热条件下进行脱水，然后在30℃条件下溶解于100g去离子水中，向其中加入5g丙烯酸、2g引发剂、0.5g巯基乙醇，反应2h后保温3h，然后补加100g去离子水，得到浓度为16％的以酰胺封端的低分子羧酸，将以酰胺封端的低分子羧酸进行加热至80℃，向其中加入10g氢氧化铬，溶解后进行蒸发、洗涤、风干得到有机铬配合物晶体；
[0042] 步骤3是将150g假酸浆的种子用纱布裹住，在500g去离子水中用力揉搓，待种子中的果胶析入去离子水中后得假酸浆溶液，将步骤2中的有机铬配合物晶体加入到假酸浆溶液中，50min快速分散搅拌后滴加到1000g 2％的生石灰悬浊液(配置方法：将4g生石灰在室温下加入至100g去离子水中，充分搅拌均匀后得到生石灰悬浊液)中，交联反应1‑2h后得到负载交联剂的水凝胶；
[0043] 步骤4是将步骤1中得到的聚合物与步骤3中的负载交联剂的水凝胶进行混合分散，得到所述的铁尾矿砂用晶核剂。
[0044] 对比例1
[0045] 一种铁尾矿砂用晶核剂的制备方法，包括如下步骤：将8g聚醚、20g N‑异丙基丙烯酰胺与5g丙烯酸溶于500g去离子水中，80℃加热条件下加入0.5g过硫酸铵，反应2h后保温3h，得到所述的铁尾矿砂用晶核剂。
[0046] 对比例2
[0047] 一种铁尾矿砂用晶核剂的制备方法，包括如下步骤：
[0048] 步骤1是将8g聚醚、20g N‑异丙基丙烯酰胺与5g丙烯酸溶于500g去离子水中，80℃加热条件下加入0.5g过硫酸铵，反应2h后保温3h，得到聚合物；
[0049] 步骤2是将0.75g羟基乙酰胺与30g聚醚在150℃加热条件下进行脱水，然后在30℃条件下溶解于100g去离子水中，向其中加入5g丙烯酸、2g引发剂、0.5g巯基乙醇，反应2h后保温3h，得到以酰胺封端的低分子羧酸，将以酰胺封端的低分子羧酸进行加热至80℃，向其中加入10g氢氧化铬，溶解后进行蒸发、洗涤、风干得到有机铬配合物晶体；
[0050] 步骤3是将步骤1中得到的聚合物与步骤2中的有机铬配合物晶体进行混合分散，得到所述的铁尾矿砂用晶核剂。
[0051] 对比例3
[0052] 一种铁尾矿砂用晶核剂的制备方法，包括如下步骤：
[0053] 步骤1是将8g聚醚、20g N‑异丙基丙烯酰胺与5g丙烯酸溶于500g去离子水中，80℃加热条件下加入0.5g过硫酸铵，反应2h后保温3h，得到聚合物；
[0054] 步骤2是将10g氢氧化镉加入到假酸浆溶液中，50min快速搅拌后氢氧化镉直接把假酸浆交联，呈现凝胶状，未得到负载交联剂，失败。
[0055] 将各实施例与各对比例得到的铁尾矿砂用晶核剂与尾矿泥混合造粒后进行检测，结果如表1所示，混合过程如图1所示。
[0056] 对比例4
[0057] 一种铁尾矿砂用晶核剂的制备方法，包括如下步骤：
[0058] 步骤1是将8g聚醚、20g N‑异丙基丙烯酰胺与5g丙烯酸溶于500g去离子水中，80℃加热条件下加入0.5g过硫酸铵，反应2h后保温3h，得到聚合物；
[0059] 步骤2是将0.75g羟基乙酰胺与30g聚醚在150℃加热条件下进行脱水，然后在30℃条件下溶解于100g去离子水中，向其中加入5g丙烯酸、2g引发剂、0.5g巯基乙醇，反应2h后保温3h，然后补加100g去离子水，得到浓度为16％的以酰胺封端的低分子羧酸，将以酰胺封端的低分子羧酸进行加热至80℃，向其中加入10g氢氧化铬，溶解后进行蒸发、洗涤、风干得到有机铬配合物晶体；
[0060] 步骤3是将150g假酸浆的种子用纱布裹住，在500g去离子水中用力揉搓，待种子中的果胶析入去离子水中后得假酸浆溶液，将步骤2中的有机铬配合物晶体加入到假酸浆溶液中，50min快速分散搅拌后滴加到1000g饱和石灰水(配置方法：将0.5g生石灰在室温下加入至100g去离子水中，充分搅拌均匀后沉淀取上层清液即为此室温下的饱和石灰水)中，交联反应1‑2h后得到负载交联剂的水凝胶；
[0061] 步骤4是将步骤1中得到的聚合物与步骤3中的负载交联剂的水凝胶进行混合分散，得到所述的铁尾矿砂用晶核剂。
[0062] 检测方法：
[0063] 尾矿人造砂的细度模数按照GB/T 14684‑2022《建筑用砂》检测。
[0064] 表1检测结果
[0065] 人造砂的细度模数
实施例 2.8
对比例1 4.0
对比例2 1.5
对比例3 /
对比例4 1.7
[0066] 国标中，混凝土对I类砂子的细度模数要求为2.3‑3.2，实施例1的人造砂的细度模数满足，对比例1细度模数较高，这是因为直接使用聚合物，吸水率较低，而含水率是颗粒粒径的主要影响因素之一，所以细度模数较高，不满足混凝土对砂子的粒径需求。
[0067] 对比例2细度模数较低，砂子太细，混凝土需水量上升，而且用细砂配制的混凝土其可泵性、保塑性均较差，混凝土强度会下降，易开裂。这是因为直接交联之后的聚合物刚开始就吸水率过高，无法实现在造粒过程中缓慢控制水分，从而导致在造粒步骤时，含水率已经无法达到所需量。
[0068] 对比例4中的细度模数较低，这是因为在饱和的生石灰水中聚合物无法形成凝胶状，而是呈现的絮状物，如图3所示，并未将交联剂真正的包裹起来，所以当聚合物与负载交联剂复合时，导致刚开始就开始交联，从而吸水率过高，无法实现在造粒过程中缓慢控制水分，类似于对比例2。
[0069] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
