唐山龍億科技開發(fā)有限公司董事長助理　魏中原

　　日前，由中國水泥網(wǎng)主辦、安格爾·基業(yè)長青第一協(xié)辦的 “2012第五屆國際粉磨峰會”在南京隆重召開。唐山龍億科技開發(fā)有限公司董事長助理魏中原做了題為《不飽和多羥基有機水泥助磨劑的研究應用》的報告。以下為報告全文：

　　一、研究背景

　　2010年我國年產(chǎn)水泥就達到了18億噸，超過世界一半。而水泥工業(yè)屬于重工業(yè)、高耗能工業(yè)，平均每生產(chǎn)1t水泥需要粉磨各種物料3t左右，粉磨過程中的電耗占水泥生產(chǎn)總電耗的60%-70%。水泥行業(yè)常用的粉磨設備--球磨機，本身也存在缺陷，如能量轉換率低，利用率在15%以下，大部分電能都被消耗在無效的熱量中。使用水泥助磨劑可以有效的解決該問題。

　　助磨劑作用主要有：（1）節(jié)能，能提高水泥粉磨效率，節(jié)約能源，降低水泥生產(chǎn)成本；（2）減排，減少熟料用量，提高粉煤灰、礦渣及其他廢棄物的利用率；（3）提質(zhì)，提高水泥質(zhì)量和產(chǎn)品檔次，提高水泥工業(yè)的技術水平。

　　水泥助磨劑的作用主要體現(xiàn)在兩個方面，第一吸附分散作用，簡單來說就是水泥細度、比表面積、顆粒流動性和磨機產(chǎn)量；第二改變水泥水化歷程，即改變凝結時間、靜漿流動性、各齡期的強度。

　　現(xiàn)階段助磨劑主要有兩種：粉體助磨劑和液體助磨劑。粉體助磨劑的主要由粉煤灰、無機鹽、部分有機物等組成；液體助磨劑主要以多元醇胺、多元醇、無機鹽進行簡單的配比為主。

　　二、存在的問題

　　近些年，通過應用與研究發(fā)現(xiàn)，三乙醇胺已經(jīng)成為制約助磨劑技術發(fā)展的最大瓶頸。三乙醇胺對摻量非常敏感，在摻加的時候，如果不注意就可能對水泥的強度造成影響。所以說，如何突破三乙醇胺的瓶頸限制，尋找一種新型的有機物已成為助磨劑的研發(fā)中最為關鍵的問題。解決方法是尋找一種新型的有機物，最好的辦法是通過合成技術，改善傳統(tǒng)有機物的分子結構，將經(jīng)典的助磨劑官能團進行組裝設計。

　　三、合成研究

　　列賓捷爾的學說是電荷理論（或稱吸附降低強度學說、強度削弱理論）：認為助磨劑吸附在物料顆粒表面上和新舊裂縫中，降低顆粒表面的自由能，在機械力作用下，擴大這些裂縫，并阻止裂縫復合，改變顆粒表面的結構，降低了顆粒的強度和硬度，使得顆粒更易粉碎，提高了粉碎效率 。

　　沒摻水泥助磨劑的顆粒表面，雖然有斷裂傾向，但是由于靜電作用又有傾向于愈合的現(xiàn)象。摻水泥助磨劑的顆粒表面，吸附了水泥周圍的電荷，阻止斷裂面愈合的傾向。從這里可以看出，助磨劑的作用一個就是消除表面電荷，另一個是屏蔽表面電荷，從而防止顆粒與顆粒之間的粘連。

　　馬杜里的學說是分散理論（或稱顆粒分散理論、粉體流變學說）：認為助磨劑作為表面活性劑，對顆粒表面的電荷起平衡作用，可以顯著減小或消除顆粒間的粘附和團聚，增加了顆粒的流動性，提高粉磨效率 。

　　傳統(tǒng)的三乙醇胺的助磨劑極性非常強，對水泥顆粒的吸附性也特別明顯，但是因為三乙醇胺的分子的比表面積、分子量都不夠大，因此吸附在水泥上的數(shù)量也就極其有限。通過化學合成后的助磨劑，使得吸附量增加，最終助磨效果就會有一個本質(zhì)上的提升。

　　合成助磨劑與傳統(tǒng)助磨劑的比較：合成助磨劑，在水泥表面吸附點增加，分子結構應足夠大，能很好的屏蔽顆粒間的靜電，絡合能力增加。

　　龍億科技目前研究的路線，一是縮合聚合，這是現(xiàn)在比較成熟的理論，以不飽和多羥基有機水泥助磨劑為例，就是尋找一種或者多種不飽和的終端，對它進行一個化學方式的改性，使得它適合現(xiàn)在助磨劑發(fā)展的一個需求，使得助磨劑的效果有一個明顯的提升。二是自由基聚合，現(xiàn)階段僅限理論上的一個研究，通過把具有助磨、增強等性能的官能團結合在一個主料上，使得電荷的密度、分子量都大大的增加，同時使得母液具有多種的作用。

縮合聚合

自由基聚合

　　四、小磨實驗結果

　　細度（摻量0.02%）

　　眾所周知硅酸鹽水泥的最佳顆粒級配研究后提出：水泥粒徑分布是3-32μm顆粒＞65%，＜3μm顆粒＜10%。通常情況下，0-3μm顆粒決定1d強度，3-32μm顆粒影響28d強度，越多越好，大于60μm顆?；旧现黄鸬教畛涞淖饔谩?/FONT>