現(xiàn)代水泥助磨劑的種類(lèi)和特點(diǎn)

楊雷

摘要：筆者根據(jù)自我多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)多方面閱讀，對(duì)于水泥助磨劑的種類(lèi)和特點(diǎn)進(jìn)行充分討論，希望對(duì)于水泥行業(yè)的同仁的工作有所幫助。

關(guān)鍵詞：水泥助磨劑；現(xiàn)代；種類(lèi)；特點(diǎn)

助磨劑有助于改變水泥內(nèi)物料的分散性成都，大大降低水泥靜電吸附現(xiàn)象。使用材料相同的情況下，添加助磨劑后，有助于提高產(chǎn)品性能。現(xiàn)代水泥助磨劑有助于為企業(yè)帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)效益，因?yàn)樗梢越档蛦萎a(chǎn)水泥電耗和磨機(jī)襯板消耗量。水泥助磨劑的選擇對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)有著十分重要的作用，助磨劑的種類(lèi)的選擇顯的尤其重要。下面我們對(duì)于現(xiàn)代水泥助磨劑的各種類(lèi)的特點(diǎn)進(jìn)行探討。

1水泥助磨劑的基本概況

1.1水泥助磨劑的概念。水泥助磨劑即一種化學(xué)添加劑，用于顯著提過(guò)水泥熟料的粉碎效果或降低粉碎能耗，同時(shí)不損害水泥性能的添加劑。這種助劑能夠顯著提高水泥產(chǎn)量和各齡期強(qiáng)度，同時(shí)能夠降低粉碎過(guò)程中的靜電吸附現(xiàn)象，還可以阻止粉碎后由于顆粒過(guò)小引發(fā)的再次團(tuán)聚問(wèn)題。水泥助磨劑大大提升水泥流動(dòng)性，降低能耗，提高設(shè)備利用率和研磨效果。這種助劑能夠讓水泥顆粒更加均勻分布，從而提高水泥早期和后期強(qiáng)度

1.2水泥助磨劑的發(fā)展?fàn)顩r。1930年，英國(guó)首次批準(zhǔn)樹(shù)脂助磨劑的專利，國(guó)外助磨劑研究進(jìn)入輝煌時(shí)期，從此，先后用于研究的助磨劑物質(zhì)達(dá)到五十多種，這五十多種物質(zhì)以有機(jī)物為主，主要是醇類(lèi)和醇胺類(lèi)。助磨劑的研究廣泛在其他國(guó)家開(kāi)展，如日本、德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)等等，尤其是日本，他們研究成功后，幾乎所有的水泥粉磨過(guò)程均應(yīng)用水泥助磨劑。

在我國(guó)無(wú)論助磨劑的研究還是助磨劑的應(yīng)用都相對(duì)較晚。1950年，紙漿廢液或肥皂廢液曾經(jīng)作為水泥公司的助磨劑，這種助劑的效果不明顯。直到20世紀(jì)70年代，廣泛校企聯(lián)合研究對(duì)于水泥生產(chǎn)的多個(gè)過(guò)程和設(shè)備進(jìn)行多方面的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)成熟后再在生產(chǎn)應(yīng)用。這是研究的助磨劑主要以化工生產(chǎn)的下腳料或廢液為主，雖然取得一些效果，但是這原料價(jià)格較貴，而且供貨不充足，成份含量不穩(wěn)定，因此這類(lèi)助磨劑沒(méi)有在我國(guó)得到廣泛推廣。

經(jīng)過(guò)我國(guó)科研人員的不斷努力，終于在1985年研制出三個(gè)系列10余種的助磨劑，可以應(yīng)用于不同用途的水泥生產(chǎn)。在水泥顆粒不變的情況，單臺(tái)磨機(jī)臺(tái)可以提高產(chǎn)量1.1倍到1.2倍。這樣的突破，引起很多高校和研究者的重視，經(jīng)大家不斷努力，取得豐碩成果。

2助磨劑的種類(lèi)和特點(diǎn)

目前，液體助磨劑和固體助磨劑是國(guó)內(nèi)研究和應(yīng)用兩大類(lèi)，助磨劑的絕大部分屬于有機(jī)表明活性物。主要有胺類(lèi)、木質(zhì)纖維素類(lèi)、脂肪酸及脂肪酸鹽類(lèi)。具體有機(jī)物為：乙二醇、甲酸、油酸、木質(zhì)素磺酸鹽等。水泥生產(chǎn)的實(shí)際過(guò)程中，主要選擇兩大類(lèi)：它們分別為純度高的化工品和化工廠的廢腳料，第二類(lèi)的種類(lèi)較多。目前，除純化工產(chǎn)品外，我國(guó)目前研究出合成助磨劑，這些現(xiàn)代水泥助磨劑如下：

2.1 三乙醇胺和乙二醇類(lèi)。作為非離子型表面活性劑三乙醇胺和乙二醇，它們含有極性極強(qiáng)的羥基，在分子結(jié)構(gòu)中也可以表現(xiàn)出來(lái)。

某水泥研究所對(duì)于醇胺類(lèi)的助磨劑進(jìn)行系列的科學(xué)研究，并在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行試驗(yàn)，得出醇胺類(lèi)助磨劑具有很好的助磨效果，其中一些試劑能夠大幅提高水泥磨機(jī)的生產(chǎn)產(chǎn)量，相對(duì)比而言，三乙醇胺、乙二醇和多縮乙二醇有良好的效果。

這類(lèi)助磨劑的特點(diǎn)：對(duì)于純熟料水泥的增產(chǎn)效果明顯優(yōu)于普通水泥，可提高純熟料水泥三分之一的產(chǎn)量。效果非常明顯，然而這種助磨劑價(jià)格高，來(lái)源少，廣泛使用存在一定困難。

2.2木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)。基于芳基核的木質(zhì)素磺酸鹽，另外還有非極性長(zhǎng)鏈，并且長(zhǎng)鏈附有磺酸基、羥基等官能團(tuán)，這種機(jī)構(gòu)使這類(lèi)物質(zhì)具有較強(qiáng)的表面活性。它主要是用于消弱顆粒間的強(qiáng)度并且能夠阻止顆粒團(tuán)聚，從而降低顆粒表面自由能。它的根本作用是降低其吸附活性。由于這種助磨劑顆粒表面吸附著高分子，因此分子量較大有的高達(dá)甚至高達(dá)幾百萬(wàn)。

水泥顆粒表面也不可能完全光滑，它的表面具有裂紋，而木質(zhì)素聚合度低，有利于吸附。而木質(zhì)素磺酸鹽的價(jià)位數(shù)是變化的，它取決于吸附量的變化。實(shí)驗(yàn)證明木質(zhì)素磺酸鹽陽(yáng)離子價(jià)位數(shù)相等時(shí)，吸附量能力基本相當(dāng)。因此鈣、鎂木質(zhì)素磺酸鹽的助磨效果明顯高于銨鹽類(lèi)，這是由于陽(yáng)離子價(jià)位數(shù)決定的。分散度要求高的水泥產(chǎn)品，應(yīng)采用高價(jià)位的助磨劑。

2.3 乙醇胺類(lèi)復(fù)合水泥助磨劑。由三乙醇胺和氧化劑還原后的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)工業(yè)廢液這兩類(lèi)物質(zhì)為主制備出AF水泥復(fù)合助磨劑，它是由山東省濟(jì)南市建筑材料設(shè)計(jì)研究院研制出一種高效助磨劑。

這種助磨劑不僅起到助磨作用，還可以作為活性劑。它提高助磨效果，從而提高百分之十二的產(chǎn)量，同時(shí)增加礦渣活性，增大礦渣使用量，降低生產(chǎn)成本并且減少工業(yè)三廢中的廢渣。礦渣的大量使用，可以提高水泥早期和后期的強(qiáng)度。

復(fù)合助磨劑中有效成份的比例對(duì)于助磨有很大影響，尤其是三乙醇胺的添加量，它對(duì)于復(fù)合助磨劑起著關(guān)鍵性的作用。這種AF復(fù)合助磨劑的使用，除能保證水泥的質(zhì)量外，還可以提高水泥百分之五十的礦渣摻量。它不僅僅在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程起到助磨作用，還可以提高使用后期產(chǎn)品強(qiáng)度。解決了三乙醇胺對(duì)水泥后期的影響，因此，這種助磨劑適用于生產(chǎn)礦渣水泥。

2.4 木質(zhì)素型復(fù)合助磨劑。由木質(zhì)素磺酸鹽為主，配有少量非離子表面活性劑復(fù)合制備出一種木質(zhì)素復(fù)合水泥助磨劑。其中主要成分是一種陰高子型表面活性劑。另外，西南工學(xué)院還研發(fā)出椰子油系類(lèi)的水泥助磨劑，椰油作為一種非離子表面活性劑，在粉磨過(guò)程，起到很好的作用，效果顯著。

這種助磨劑主要成分是木質(zhì)素磺酸鹽，它主要來(lái)源于紙漿廢液，成本低，分布廣泛。因此它可以作為一種主要的助磨劑推廣和使用，應(yīng)用后有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.5 高復(fù)合水泥助磨劑。隨著社會(huì)不斷發(fā)展，對(duì)于水泥產(chǎn)品性能要求越來(lái)越高。在開(kāi)發(fā)多配方、復(fù)合性能的助磨劑方面，我國(guó)很多高校和企業(yè)付出大量人力和物力，它成為研究熱點(diǎn)和重點(diǎn)之一。從水泥生產(chǎn)和應(yīng)用效果的數(shù)據(jù)來(lái)看，這方面的研究我國(guó)已經(jīng)取得重大進(jìn)展。

這種助磨劑研究不僅僅是開(kāi)發(fā)助磨劑，它從多方面，多層次研究。從原料到設(shè)備，從設(shè)備結(jié)構(gòu)到原料含量，以及配合它的各種有效成份。因此，高復(fù)合助磨劑不僅起到最佳助磨作用，還可以改善生產(chǎn)過(guò)程以及水泥的特性，同時(shí)，提高適應(yīng)性。

這類(lèi)分散劑的主要性能特點(diǎn)為：（1）常溫下，具有阻燃性和防腐性，對(duì)于各種型號(hào)的鋼筋無(wú)腐蝕作用，環(huán)保，對(duì)自然和人體無(wú)危害。（2）降低顆粒吸附效果（即提高粉碎效果和比表面積，從而降低篩余率），提升水泥早期和后期強(qiáng)度，尤其是早期強(qiáng)度，應(yīng)提高3~5MPa的強(qiáng)度。（3）提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，單臺(tái)磨機(jī)提高四分之一的產(chǎn)量，這樣可以降低單噸能耗。提高耐凍性能，從而增加工程施工時(shí)間。

3結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代水泥生產(chǎn)過(guò)程中，水泥助磨劑雖然使用量少，但是它已經(jīng)成為原料中一種不可或缺的成份。現(xiàn)在水泥生產(chǎn)原料種類(lèi)不斷增多，因此根據(jù)不同原料，我們使用助磨劑也要有針對(duì)性。這樣不僅可以降低成本，還可以提高水泥產(chǎn)品的性能。

參考文獻(xiàn)

[1] 王玉平,張?zhí)焓?童光慶.復(fù)合助磨劑試驗(yàn)研究[J].水泥,2002(08).

[2] 陶珍東,鄭少華,吳波,王建剛.不同助磨劑對(duì)水泥粉磨效率的影響[J].水泥工程,2002(03).