1、科学使用水泥助磨剂的研究摘要：在中国的发展进入到新世纪后，从原先的粗放式发展转变为现在的集约型发展。中国的经济发展已经不是单纯的以牺牲环境为代价，更为重要的是要求人与自然的和谐发展。水泥的生产一直是环境污染的主要来源之一，水泥助磨剂能够很好的提高水泥的生产效率，降低水泥生产的污染，这样一来，水泥助磨剂的市场开始蓬勃的发展起来。国内的科研院所以及一些公司，将目光都投向了这块市场。本文从水泥助磨剂发展的背景研究入手，着重介绍水泥助磨剂的作用机理以及使用方式。关键词：水泥助磨剂作用机理使用方式 中图分类号：TQ172 文献标识码： A 文章编号： 一、水泥助磨剂的发展背景 水泥助磨剂从上世纪的上半叶
2、开始，发展到如今已经 80 多年的时间，在 1930 年左右，英国工厂中第一次研制出了以工业树脂为主要材料的水泥助磨剂，发展到现在，水泥助磨剂已经有了五十几个品种之多，除了用树脂作为助磨剂以外，现代工业还经常使用以醇胺类为主要材料的助磨剂以及以有机化合物为主要材料的水泥助磨剂。使用水泥助磨剂最为普遍的是日本，在日本几乎所有的水泥生产厂都使用水泥助磨剂。 我国的水泥助磨剂行业发展比较晚，与国际的先进水平存在一定的差距，直到上世纪五十年代左右，一些国有的水泥厂曾经利用煤炭、造纸废水、制作肥皂的废水等一些含有硫的物质作为水泥助磨剂，但是没有起到很好的效果。在上世纪七十年代，特别是改革开放之后，一些高
3、校对于水泥助磨剂进行了深入的研究，其中中山大学，南京工业大学以及中国科学院等，在东北以及华北和西南的一些水泥厂做了关于水泥助磨剂的研发试验，在使用的效果上比较明显，但是由于价格比较贵、原料的来源不充分而被迫搁浅这项研究。进入到新世纪之后，由于国家以及各个企业的重视，水泥助磨剂在我国又有了新的发展。 二、水泥助磨剂的作用机理 水泥助磨剂的作用机理是水泥助磨剂之所以能够有利于水泥生产的理论基础，经过国内外多年的研究，其作用机理可以总结为以下几点： 1.有助于防止颗粒合并 在水泥生产的过程中，要将一些原材料粉碎，这个粉碎的过程其实是物质能量释放之后又积聚的过程。物质的化学成份会因为受到强大的外力而重
4、新搭配组合，形成新的物质。这样的现象，在物理化学的领域称之为机械力化学变化现象。这种粉碎的过程效率越高越好，能够最大程度的保证物质在粉碎之后的能量不被浪费，在粉碎期间加入水泥助磨剂就可以达到这样的效果，其原理如下： （1）在粉碎物质时，可以通过水泥助磨剂的加入，增加整个过程的摩擦力，并且在这个过程结束后，水泥助磨剂中的物质会依附在原料上，将这些物质的剩余价吸收，以免颗粒之间由于电子的互相吸引而粘连在一起。水泥助磨剂在这里可以被看作是抗凝剂。 （2）水泥助磨剂加入之后，可以导致物料内部的裂纹扩张和延展，这样就能够有效的提高物料的易碎性，提高了粉碎过程的效率。 2.水泥助磨剂的减硬与反粘附机理 （
5、1）减硬原理 粉碎物料的过程中，一般物料是以固体的状态存在的。水泥助磨剂对于降低物料硬度的作用，我们称之为减硬作用，关于此种功能的具体解释如下： 首先是湿润作用。水泥助磨剂在此种情况下的作用就是使物料的外部环境发生改变，是物料的硬度由外而内的进行了变化。在湿润的环境中，一般的固体表面会出现裂缝，水泥助磨剂进入到了裂缝中，就可以是物料的整体硬度降低。其次是吸附作用。这种在微观层面发生的吸附作用，会挤开物料表面的一些区域，使物料的硬度降低。 （2）反粘附效应 化学中的基本原理告诉我们，表面力会使两种固体发生粘附，而在粉碎物料的过程中，由于这种化学的表面力，就会使很多的粉磨粘附在一起，进而会影响水泥
6、熟料的质量，最终导致水泥的质量出现波动。而在粉碎的过程中加入一定量的水泥助磨剂，有效的防止物料粉碎之后小颗粒的接触，起到反粘附的作用。 3.减小粉碎阻力、提高粉碎效率 （1）由于加入了助磨剂，起到了一定的吸附作用，对于单位体积的物料颗粒是变大的，而粉碎的颗粒大小规模是一定的。如果去除掉水泥助磨剂的部分，则磨出的粉末会比没有加水泥助磨剂之前的小，这样就会使生产出的水泥细度提高，也在一定的程度上提高了出粉率。 （2）粉磨的工作过程中，时间越长，凝结的较大颗粒也就越多，这样是不利于下一步的水泥生产的。加入了水泥助磨剂，可以在最大的程度上断开那些颗粒的未饱和电价，减少了粉末凝结成团的现象。 （3）在球
7、磨机的使用中，添加水泥助磨剂，可以使得物料的摩擦力增大，在一定的程度上会提高水泥的粉磨效率。 三、科学使用水泥助磨剂 上述对于水泥助磨剂的种种好处的列举，使得一些人片面的认为使用水泥助磨剂就能够增加水泥的出品率以及出品的质量，这是极为错位的观点。为了能够使水泥的生产厂家对水泥助磨剂能够科学的使用，发挥水泥助磨剂的真正价值，下面列举一些使用水泥助磨剂的方式。 水泥助磨剂的生产门槛比较低，能够生产水泥助磨剂的厂家也很多，水泥助磨剂的原材料也是多种多样，而其作用的效果是不尽相同的。企业应该根据所生产的水泥性质来选择适合企业生产的水泥助磨剂，水泥助磨剂不仅要在生产的效率上与质量上能够为企业带来帮助，在
8、其他的方面要为企业带来一定的效益，比如对于环境的保护上，对于员工的健康上等等。比如一些水泥助磨剂的氯离子超标，则会对生产水泥的员工造成伤害，如果是铝或是一些其他的重金属超标，则对于员工的伤害是毁灭性的，对于环境也有很严重的污染。所以，对于水泥助磨剂的使用，一定要谨慎，并且一定要选择合格的厂家生产的产品。 在 1999 年，我国根据美国和欧洲的行业标准，制定了我们国家的标准。但经过十多年的观察，这套标准是远远不够的，不足以使水泥助磨剂的市场规范，所以，企业在使用水泥助磨剂的时候，还有制定相应的企业内部标准，这种标准要高于国家标准。 如果是第一次生产一种标号的水泥，准备使用水泥助磨剂但是没有经验的
9、情况下，必须进行实验室的测试，通过实验室的测试，选择最合适的水泥助磨剂。值得注意的是，在实验室中的一些项目测验，必须与厂区的环境相同或是类似，包括温度湿度以及其他的因素，这样才能够有效的区分各种水泥助磨剂的利弊。有的企业管理者认为在实验室做测验是没有必要的，持这种想法的人不占少数，现在的小型水泥厂经常不去做实验室的测验，而直接小规模的投产，在生产中进行测试，这种做法是普遍存在的。但是如果水泥助磨剂的试验不成功，则会对企业造成很大的经济损失。还有一种人，通过化学的纯理论方式去检验水泥助磨剂是否适用于某种标号水泥的生产，这样做存在一定的风险性，因为水泥助磨剂的化学性质以及物料的化学性质都不是很稳定
10、，单纯的通过小部分化学取样实验来进行检测，所取得的结果在宏观上来看，是没有参考价值的。 水泥生产企业要对水泥助磨剂的效果有一个清醒的认识，水泥助磨剂只是一种能够提高粉磨效率的助推剂，而不是能够生产的绝对产量增加的物质，在化学中叫做催化剂，也就是从头到尾，水泥助磨剂是不参与反应的。最重要的作用就是提高粉磨效率，提高企业的个别劳动生产率。而即使是提高这种生产率，也是微量的提高，据统计，在水泥助磨剂使用最为广泛的日本，水泥助磨剂带给生产厂商的效率也只是平均提高了 3%。而不论是何种高效率的水泥助磨剂，都不会在产品的说明中承诺能够提高多少生产效率。企业如果想更好的应用水泥助磨剂去促进生产，还要在实际的
11、工作中不断的总结经验，不断的更新企业的生产技术。企业可以依托于科研院所或是高校进行水泥助磨剂的应用方面的研究，比如在高校中培养企业定向招收的学生，将这些学生作为企业在高校的实验员，通过模拟不同的场景进行水泥助磨剂的应用，使企业能够领先于行业内的平均水平，达到企业健康成长的目的，也能够使水泥助磨剂更好的发挥效用。 结论 水泥助磨剂在近些年来的应用不断的扩大，在中国境内几乎所有的大型水泥生产企业都会使用水泥助磨剂进行生产，这是值得庆幸的，也是值得欣喜的。但是在欣喜的同时，我们要看到国内的一些小型水泥生产企业，生产水泥仍然是粗放式的、不环保的、低效率的。这种企业的发展方式是有违我们国家提出的科学发展
12、观的，也是不利于企业长久发展的。一方面，我们要对这些企业加以整改，另一方面，我们也要加强水泥助磨剂的研制，降低水泥助磨剂的使用成本，提高水泥助磨剂的使用效率，将水泥助磨剂打造成行业内的拳头产品，使水泥生产厂家不是被动的使用，而是主动的使用，这样我们国家的水泥生产就能够接近甚至在不远的将来就会超过国际上一些发达国家，成为世界一流的水泥生产强国。 参考文献 1张大康，冯方波，助磨剂对水泥与减水剂相容性的影响()试验室模块试验J，水泥，2011(08) 2王泽红，蔡珊，邓善芝，韩跃新，助磨剂对云母破裂能的影响J，金属矿山，2010(06) 3连永祥，刘倩，李新，王丽敏，陈洋，不同助磨剂助磨效果的实验研究J，沈阳化工大学学报，2011(02)
