新型高效水泥助磨剂

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粉磨作用机理
粉磨是能量积聚过程； 粉磨过程中颗粒处于亚稳高能状态， 颗粒与颗粒易于聚合而成为大颗粒。
阻碍细粉磨有以下三种形式（相）： 包球、衬垫coating;附聚aggregation;聚结agglomeration;
在包球、衬垫阶段，由于不饱 和价键力的作用，使颗粒粘附在筒 体、研磨体上，使物料自由流动减 少，衬垫削弱了粉碎作用，可以通 过加入助磨剂（表面活性剂）来消 除包球现象。
使粉体分散体更加稳定，
不发生团聚，这就是高分
子表面活性剂的空间位阻
作用。
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助磨剂的分类
• 助磨剂种类繁多、助磨效果差异很大，应用较 多的就有百余种。
• 水泥助磨剂一般按使用时的状态进行分类：固 体、液体和气体三种。常见固体和液体两种， 国内应用较多的以液体为主。
粉碎是一种可逆过程，当正反两过程的速度相等时，便达到粉碎平衡。 添加助磨剂可以延缓颗粒的聚结，提高粉碎效率，使粉碎朝着预定目标进行。
大颗粒
粉碎、微细化 聚结、粗大化
小颗粒
为了减少或延阻聚结，可以通过吸附的办法，即加入少量表面活性剂， 例如：胺盐、乙二醇、工业醇来使聚结减慢。有时水蒸汽也能使聚结减慢； 在水泥粉磨中喷入水蒸气，起到冷却作用，因而使聚结减慢；另方面是由于 水蒸气的解聚效应，（水实际是一种助磨剂，极性分子，故湿法粉磨效率较 干法粉磨高），除此之外，水蒸气可以使电收尘器更有效。
新型高效水泥助磨剂
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目录
一．水泥助磨剂的应用背景 二．水泥粉磨工艺简介 三．水泥助磨剂简介 四．水泥助磨剂的研究成果
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水泥助磨剂的应用背景
水泥工业是支撑社会和经济发展的重要基础原材料工业
水泥与混凝土是建筑工程和各种构筑物不可或缺的基础 材料，其用途广、用量大、性能稳定且耐久，在未来数十 年中仍将具有不可取代的重要地位。
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排放约11.52 亿吨CO2
11.52亿
电耗约为 1868亿度
18.68亿
耗能巨大
水泥生产过程中粉磨工序消耗的能量很高，而能量的
利用率又极低，导致每年水泥生产能耗很大。
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助磨剂的作用
使用助磨剂
•防止粉体团 聚，有效减弱 或防止 “包 球”提高水泥 粉磨效率 （10%-20%）
•改善水泥质 量，提高产品 档次
• 粉磨设备：
主要为：球磨机 随着水泥工业生产大型化的发展以及粉磨设备 的不断研发，逐渐使用辊压机、联合粉磨、立 磨等新型粉磨设备。
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• 球磨机的特点：
1. 优点：结构简单、设备投资小；出磨水泥的 粒径分布较好，粒形较好，有利于水泥的水 化。
2. 缺点：能耗太大，所消耗能量很少的一部分 (0.6～1%)用于增加物料的比表面积；粉磨过 程中由于静电作用，易发生糊球现象，影响 水泥的产量和质量。
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• 列宾捷尔（Rehbinder）强度削弱理论：助磨 剂吸附在颗粒表面上，继而能够渗入颗粒固有 裂缝及在外力下新形成的裂缝，扩大这些裂缝， 并阻止裂缝复合，改变颗粒表面的结构，降低 了颗粒的强度和硬度，使得颗粒更易破碎，提 高了粉碎效率。
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• 马杜里（Mardulier）的颗粒分散理论：物料 的粉碎在于表面吸附活性剂之后改变了分散颗 粒之间和研磨介质之间的相互作用。表现为粘 附性的减少、降低了颗粒和研磨介质之间的粘 附现象，使物料流动性好。粘附性减少的原因 是活性剂降低了介电常数。助磨剂作为表面活 性剂，对颗粒表面的电荷起平衡作用，可以显 著减小或消除颗粒间的粘附和团聚，增加了颗 粒的流动性，提高粉磨效率。
在改善粉磨工艺的基础上，解决球磨 机缺点的最佳措施之一：添加水泥助磨 剂
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水泥助磨剂简介
• 助磨剂定义：《GB/T 667-2004水泥助磨剂》 标准中，其定义明确为：在水泥粉磨过程时加 入的起助磨作用而不损害水泥性能的外加剂， 其加入量不超过水泥质量的1.0%。
• 《GB 175-2007பைடு நூலகம்用硅酸盐水泥》标准中将助 磨剂的允许掺量改为不超过水泥质量的0.5%， 同时增加水泥中氯离子含量≤0.06%的要求， 其目的是为了规范我国助磨剂的生产和质量， 保证最终的工程质量。
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助磨剂的作用机理（假说）
助磨剂能够强化粉磨，作用机理非常复杂， 尽管国内外对此进行了大量的研究,但是还没 有统一的结论，提出了不同的观点。国外列宾 捷尔（Rehbinder）的强度削弱理论和马杜里 （Mardulier）的颗粒分散理论是助磨剂起助 磨作用机理的经典学说，形成于上世纪三十年 代和五十年代。
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• 在国外研究的基础上，国内各研究单位及高校 也对助磨剂的作用机理进行了探索和研究，取 得了有益的结论。但是国内也有几种不同的说 法，还是没有得到统一的理论，从不同方面对 助磨剂的机理进行了阐述。主要有吸附降低硬 度学说、粉体流变学调节理论、材料断裂机理 学说、断裂价键理论、薄膜假说几种不同的观 点。
•提高粉煤灰、 矿渣等废弃物 的利用率使水 泥工业由污染 型向环保型转 化
•降低水泥生 产成本，节约 能源
• 在现代水泥工业中，水泥助磨剂已经成为水泥生产中提高粉磨效率、
降低粉磨电耗、改善水泥性能、降低生产成本的有效措施之一。
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二、水泥粉磨工艺简介
• 水泥生产工艺：
两磨一烧：生料的粉磨、锻烧和水泥终粉磨。
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附聚和聚结阶段：
颗粒在比较弱的引力作用下结团——附聚体，松散的，小颗粒互相附着 而不是结合，添加表面活性剂可将其分散； （aggregation）
颗粒在比较强的化学键作用下结合为整体——聚结体，紧密的联合体， 结晶结构产生了变化，此时不能用表面活性剂来分散，只能等它生长到一定 尺寸以后再度被粉碎；（ agglomeration）
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助磨剂的助磨作用方式
助磨剂在水泥颗粒表面和断裂面上的吸附示意图
助磨剂吸附在水泥颗粒裂缝表面(刚形成的裂缝分别
带相反的电荷)，中和电荷。
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助磨剂吸附在水泥颗粒表 面后使颗粒表面产生相同 符合的电荷，引起排斥力 而使颗粒分散开。
颗粒表面吸附有高分子表
面活性剂时，它们在相互
接近时产生排斥作用，可