水泥助磨剂配方技术

水泥助磨剂配方技术

一、背景

水泥助磨剂广泛应用于建筑行业水泥制品添加剂，禾川化工引进国外高端配方破译技术，专业从事水泥助磨剂配方还原、配方分析，配方检测、成分分析，配方研制，为水泥助磨剂相关企业提供整套技术解决方案一站式服务；水泥助磨剂是一种改善水泥粉磨效果和性能的化学添加剂，可以显著提高水泥台时产量和各项技术指标。水泥助磨剂能大幅度降低粉磨过程中形成的静电吸附包球现象，并可以降低粉磨过程中形成的超细颗粒的再次聚结趋势。水泥助磨剂也能显著改善水泥流动性，提高磨机的研磨效果和选粉机的选粉效率，从而降低粉磨能耗。使用助磨剂生产的水泥具有较低的压实聚结趋势，从而有利于水泥的装卸，并可减少水泥库的挂壁现象。作为一种化学激发剂，助磨剂能改善水泥颗粒分布并激发水化动力，从而提高水泥早期强度和后期强度。

二、水泥助磨剂

常见水泥助磨剂有液体和粉体（固体）两种，都能显著地提高磨机产量，或提高产品质量，或降低粉磨电耗。在湿法粉磨过程中的水泥助磨剂又称之为：分散剂。

按化学结构分类，水泥助磨剂可以分为三种：聚合有机盐助磨剂、聚合无机盐助磨剂和复合化合物助磨剂。目前使用的水泥助磨剂产品大都属于有机物表面活性物质。由于单组分助磨剂价格较高，使用效果也不十分理想，近年来，复合化合物助磨剂应用较为广泛。

粉体（固体）水泥助磨剂的组分常有：硬脂酸盐类、胶体二氧化硅、胶体石墨、碳黑、粉煤灰、石膏等；

2.1水泥助磨剂的组分

国内研究及应用的水泥助磨剂，有液体助磨剂和固体助磨剂，其基本成分大都属于有机表面活性物质。主要为醇类，醇胺类，木质素磺酸盐类，脂肪酸及其盐类，烷基磺酸盐类等。

1）醇类的选择

使用醇类有机物做助磨剂后水泥粉体止角和细度的变化如下图所示。随着单羟基醇有机物碳链长度的增长,水泥粉体休止角变大,筛余逐渐增多,

助磨效果逐渐减弱,A04几乎没有助磨效果。单羟基醇有机物不能使水泥粉体的细度降低、比表面积增大,因此可以推断单羟基醇有机物在水泥粉磨过程中无明显助磨作用。乙二醇、丙三醇只使水泥休止角略微下降,而使筛余显著降低,说明多羟基醇有机物对水泥粉磨有助磨效果。乙二醇、丙三醇降低了水泥的细度,而比表面积却没有提高。丙三醇的助磨效果较乙二醇、单羟基醇好,这意味着羟基基团越多,对水泥的助磨效果越好;有机物中碳链长度的变化对水泥粉磨没有显著影响，决定有机物助磨作用的因素是其中含有的官能团类型和数量。

2）醇胺类的选择

醇胺类有机物对水泥粉磨的影响见下图。醇胺类有机物使水泥45μm筛余降低约4个百分点;随着醇胺类有机物中羟乙基数目增多,水泥粉体休止角逐渐降低,流动性增大,实验中发现粉体的团聚程度也依次减小。醇胺类有机物在水泥粉磨过程中有很好的助磨作用,且能减少粉体的颗粒团聚。B1显著增大了粉体的比表面积,但B2和B3却几乎没有使水泥样品的比表面积增大。这是因为加入使水泥流动性增加的二乙醇胺(B2)和三乙醇胺(B3)后,物料在磨内分散性提高,在粉磨区域受冲击的机会趋于平衡,过细和过粗颗粒减少,而B laine比表面积受过细颗粒和过粗颗粒含量的影响很大,因此水泥的Blaine比表面积几乎没改变。

3 ）木质素磺酸盐

木质素磺酸盐包括钙、镁及胺盐。木质素磺酸盐具有芳基核，由丙烷基连结成非极性的长链，链上含有极性的官能团，如磺酸基、甲氧基、羟基及羰基等。这种结构使得它具有偶极性，呈现出表面活性，是一种强的表面活性剂。

其作用机理是削弱颗粒的强度和阻止颗粒聚结，两者都牵涉到降低颗粒表面的自由能，因此，助磨剂的功效归根结底必然反映在其吸附活性上。

在磨机内的环境中，吸附在水泥熟料颗粒表面上的木质素磺酸盐分子的活性部分（磺酸基等）与颗粒表面接触，憎水基团则伸向大气。由于木质素磺酸盐是分子量高达几百到几百万的物质，在颗粒上的吸附属高分子吸附。由于水泥颗粒表面不可能是光滑表面且具有裂纹，因而木质素聚合度较低时，有利于吸附。木质素磺酸盐在水泥颗粒上的吸附量随着阳离子

的价数而变化。当阳离子的价数相同时，吸附能力无大差别。作为助磨剂使用的木质素磺酸盐，镁和钙盐比铵盐好.

4）木质素

此类复合水泥助磨剂均将多种有效助磨成分配合在一起，在粉磨过程中发挥各自的助磨功效，因此，能显著降低筛余细度，增加水泥比表面积；提高了物料的流动性，减少颗粒间粘附力和团聚作用，防止颗粒再度聚结，从而抑制粉磨逆过程的进行；同时能更有效地激发物料各组分中的潜在活性，获得较高的水泥强度。

木质素型复合水泥助磨剂的主要成分木质素磺酸盐来自纸浆废液，价格低廉，是一种具有经济效益和社会效益的助磨剂。

5）滑石或糖蜜类

滑石为天然矿物，糖蜜为制糖废液，以上两种物质价格低廉，货源充足，用其作助磨剂不仅具有节电效果，而且水泥各龄期强度均有提高，糖蜜作矿渣水泥助磨剂，解决了矿渣水泥助磨问题。

三、水泥助磨剂参考配方（仅供参考）：

组分投料量（g/L）

三乙醇胺180~220

糖蜜50~80

磷酸钠5~10

木质素磺酸钠30~50

氯化钠120~150

醋酸钠50~80

氯化钾20~30

硫氰酸钠30~50

水余量