水泥助磨剂产品技术发展环境分析

第一节 水泥助磨剂产品基本生产技术、工艺或流程 

我国的水泥助磨剂生产工艺技术的进展经历了三个阶段：

手工作坊→人工计量机械化生产线→自动控制计量机械化生产线；

目前仍有50%以上的企业停留在第一阶段；40%以上的企业进入了第二阶段；进入第三阶段的企业不足5%。

由于进厂原材料有固体原料和液体原料，粉体助磨剂的生产过程比液体助磨剂相对复杂一些。首先要对进厂的原料进行检选和预处理，块状原料要经破碎、粉磨，而达到一定的细度要求；再将不同的细粉原料（或液态原料），按设计的配合比进行计量配料；然后是混合、搅拌与均化；最后按批次进行取样检验和助磨效果试验，合格后，再计量包装或灌装，等待出厂。

水泥助磨剂的品种，国内目前没有统一的规定，各企业基本上都是按自己的企业标准或技术条件、以及各自的理化指标要求进行质量控制或检验。 行业 标准《水泥助磨剂》（JC/T667-2004）中只有助磨剂在水泥生产中的使用效果要求，所以，全国强制性的统一管理和规范化生产，迫在眉睫。

水泥助磨剂对水泥生产中的原材料性质等工艺条件、设备运行状况以及工作环境的变化，都有一个适应性的要求。因此，适时、及时地进行调整和售后服务十分重要；这其中包括：助磨剂生产配比的调整、助磨剂计量给料的调整和现场粉磨工艺参数的调整。因此，深入 研究 助磨机理、改进助磨剂应用功能、提高助磨剂使用效果的稳定性，成为助磨剂工艺技术发展 研究 的焦点。

从国家知识产权局数据库能检索到约50件水泥助磨剂发明专利(2009年元旦前公开的)，其中颗粒状或粉状助磨剂专利21件，液体助磨剂专利27件，固、液体助磨剂专利2件。新中国于1985年正式实施专利法并开始受理专利申请。首件水泥助磨剂专利是1986年国家建材局建材院水泥所申报的。50件水泥助磨剂专利中31件是在2005-2008年4年中申报的，其余19件是在2005年前的20年期间申报的。这充分说明我国水泥助磨剂技术在2005年前后进入快速发展期。

第二节 水泥助磨剂产品新技术研发、应用情况

由于粉磨物料的复杂多样性，单一组分助磨剂不能满足其粉磨要求，这就促进了对复合组分助磨剂的 研究 ，目前已经取得了很多有益的成果。按照复合助磨剂中含有的基团种类分为2种基团复合助磨剂和多种基团复合助磨剂。

1、2种基团复合助磨剂

由2种有机基团复合的助磨剂中，最常见的是醇胺和磺酸盐复合。

三乙醇胺和木钙复合：孙世龙等用三乙醇胺、2种不同的造纸废液和还原后的无机盐类复合成AF水泥助磨剂，使磨产量提高12以上；李玉华等发现由TEA、木钙组成的复合助磨剂可以大幅度提高水泥细度。

多乙醇胺和FDN复合：邵洪江等优选出T2F2复合(T2代表多乙醇胺质量分数为70%，F2代表FDN质量分数为30%，浓度皆为35%)可提产15%～30%，节能10%以上。

三乙醇胺和改性木质素衍生物复合：曾冬铭等采用三乙醇胺与减水剂(改性木质素衍生物)复合制备出的AS助磨剂，在细度相同的情况下，可使水泥产量提高23%～25%，单位电耗降低20%。

另外还有多元醇胺和木质素磺酸盐复合，三乙醇胺和木质素磺酸盐、六偏磷酸钠复合。在醇胺类和磺酸盐类复合中，三乙醇胺和木钙复合的形式最多。除了醇胺和磺酸盐基团复合最常见外，其它形式的基团复合如下表所示。

其它形式的2类基团复合

2、多种基团复合助磨剂

由多种基团复合的助磨剂也有很好的助磨效果。陈华全选择羟基、胺基、羧基、羰基、混合基等具有强吸附和分散能力的表面活性剂作助磨剂，试验表明混合基可使粉磨系统各指标参数得到极大改善，物料体止角变小，磨内物料流速加快，磨机产量提高21%，颗粒平均粒径减小。丁向群等以羟基、羧基和磺酸基配制成助磨剂，在保持细度相同的条件下，磨机台时产量提高了31%，单位电耗降低了20%。

由以上可以看出，复合助磨剂能满足大部分物料粉磨的要求，对水泥粉磨有很好的助磨效果，能提高粉磨效率。助磨剂中的有效成分就是一些有机物，而有机物主要是由碳链和基团组成。以前的 研究 结果显示，随着碳链的增长，有机物(含有相同数目的相同基团)的助磨效果减弱。由此可见，助磨剂中真正起助磨作用的就是其有效成分有机物中含有的有机基团。

第三节 水泥助磨剂产品技术开发热点、难点 分析

我国目前生产水泥助磨剂的企业大约有200多家。据市场统计数据，2008年全国助磨剂年产量大约为120万吨左右；其中：起纯助磨提产作用的助磨剂所占比例极少，而各种多功能复合助磨剂，生产量大约占85%以上的份额。助磨剂的多功能拓展，已经成为广大水泥企业用户的迫切需求。多功能复合助磨剂的重要作用表现在以下几方面：

1、可以加速工业废弃物转化为胶凝材料的物理化学变化过程，可以拓宽工业废弃物更多、更好、更快地转化为再生资源；它是水泥工业可持续发展、走循环经济道路不可缺少的重要组成部分。

2、复合型助磨剂在水泥生产中应用，可节约不可再生资源和能源的消耗,是水泥工业节能减排最经济、适用的技术途径。

3、复合型助磨剂在水泥生产中的应用，可以减少熟料的使用量，增加工业废弃物的掺加量，从两个方面加大对环境保护的作用。

4、复合型助磨剂可以方便、快捷地进行水泥的改性工作，生产适合市场需要的专用水泥或特性水泥，扩大水泥的适用范围，提高水泥使用的耐久性。

总之，复合型助磨剂在水泥工业生产中的应用，可以简化生产工艺过程、提高水泥产品质量、降低水泥生产成本、在满足社会对水泥需求的同时，加快工业废弃物的循环再利用、减少水泥生产对不可再生资源、能源的依赖和消耗，同时大幅度地减少水泥生产过程中污染物的排放、更有效地保护生态环境。

第四节 水泥助磨剂产品未来技术发展趋势

水泥是一个高能耗的 行业 ，通过技术手段建立水泥 行业 能源消耗的数学模型，是“十一五”期间我国需要 研究 的一个重要课题。水泥助磨剂对能源消耗数学模型的影响是节能技术 研究 的重点之一。

近年来，随着全球能源危机的加剧，人们对于节能技术的 研究 投人会快速增加，因而对水泥助磨剂的 研究 也会达到一个新的阶段。现在，国外一些公司已经进人国内市场，国内各地的水泥助磨剂厂也纷纷兴起，为助磨剂的 研究 应用开创了一个新局面。系统中添加助磨剂的目的是为了改善物料的易磨性，减轻颗粒之间的粘聚结团作用，消除微细颗粒球糊衬板现象，提高磨机内物料的流动性，从而实现球磨机节能高产的目标。但化学助磨剂对后续作业及环境的影响是影响助磨剂发展的主要因素，许多能提高磨矿效率的化合物因对后续作业或生态环境有不良影响而不能使用，只有影响很小的助磨剂才能够被接受。在使用助磨剂前，必须完全了解其毒性，因而 研究 无毒、无害而价格低廉的助磨剂是今后发展的一个方向。

由于助磨剂通常为化学药剂，极易挥发损耗，因此，可以在形式上作一些改变，将助磨剂通过一种特殊的物质作为载体，延缓助磨剂进入粉磨系统后的快速挥发消散，使助磨剂在粉磨的全过程中逐渐缓释出来也是当前助磨剂的 研究 课题。

此外，由于各水泥生产厂家原料物质的表面性质存在差异，助磨剂在待磨颗粒表面上吸附的速度也会不同，利用这种差异，可以改变组成矿物各自的表面性质、连接面性质及矿浆的性质来实现磨矿的选择性。因此，根据不同物料的表面性质， 研究 选择性好的助磨剂也是其发展的主要方向。

对于助磨剂产业的发展，可以充分利用工业、农副产业的废料，通过对废料进行化学改造，使其成为具有化学活性的物质，变废为宝，既改善了环境，又增加了效益。比如，从造纸厂的废液中提取的木质素磺酸盐助磨剂，从焦化厂、炼油厂的废弃物中经磺化、碱化而制成的烷基萘磺酸盐系的阴离子表面活性剂，还有糖厂的糖渣、选煤厂泥炭等都可以通过化学方法转化成活性物质形成助磨剂。

助磨剂 研究 的另一个方向就是多种助磨剂进行复配使用。通过实验 研究 ，有些单一的助磨剂存在一些局限性，多种助磨剂进行复配使用也许可以克服上述局限性。就象中国的中药一样，多种成分在一起相生相克，去弊存利。几种物质复配在一起构成复合助磨剂，以增强适应性。这样，我国在高速发展时期，新型水泥助磨剂产业将会得到蓬勃发展，对我国的现代化建设起到非常关键的作用。



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