我国的水泥助磨剂行业深度研究及行 业竞争力分析报告之一.doc

《我国水泥助磨剂行业深度研究及行业竞争力分析报告》之一 水泥助磨剂行业技术发展趋势 陈绍龙（济南大学） 宋南京（山东宏艺科技公司） 一、水泥助磨剂技术概述 目前，水泥工业对环境负荷影响最大的因素有两点：一是燃料、电力、石灰石等能源、资源负荷；二是CO2、粉尘、SO2、NOx排放及噪声污染源负荷。生产低环境负荷型高性能水泥是水泥工业发展的必然趋势，除大力发展节能减排技术及其装备之外，还应改变传统水泥的生产工艺模式，适应社会对材料使用性能越来越高的要求（一）生产方法的优化 在传统的水泥生产过程中，要获得不同性能的品种水泥，首先需要获得不同的水泥熟料；而水泥熟料，又要通过不同的配料方案、不同的烧成工艺而获得。包括：熟料的矿物组成、反应条件、热工制度、冷却速率等在内的煅烧过程，十分复杂且操作技术要求高。例如，许多满足高性能要求的特种水泥生产，需用不同的原料、使用不同的生产设备和不同的能源经过复杂的操作，生产出不同的熟料。这就使得水泥生产不仅过程复杂，同时，会使资源和能源的消耗量增大。 为此，提出了一种改变传统水泥生产工艺的全新模式，即：采用技术只需要使用最少的不可再生资源、最简单的生产方法，生产出一种通用型水泥熟料（又称：标准熟料），然后进行分别粉磨；根据不同品种水泥的性能要求，通过加入相应的和不同细度、活化后的混合材料，采用合成工艺技术，制备不同性能、不同品种的水泥或特种水泥。通过对水泥生产方法的优化，实现水泥生产的低环境负荷。 （）利用水泥助磨剂制备低环境负荷水泥 复合水泥助磨剂采用助磨成分激发成分增强成分复合而成，除助磨作用外，还可进一步激混合材的潜在性，提高混合材的掺加量，减少的熟料量，从而降低熟料煅烧过程中对环境的资源、能源负荷。根据水泥水化理论和堆积密度的要求，水泥中的各组分颗粒，应具有不同细度和颗粒组成；根据不同物料易磨性的差异，采用分别粉磨、再合成水泥的生产方法，可以满足不同品种水泥对其性能的不同要求。分别粉磨工艺是将各种物料进行单独粉磨，避免了混合粉磨造成的过粉磨现象，从而降低粉磨电耗，提高磨机能量利用率。 不同组分具有不同的颗粒组成，使熟料与功能调节组份(矿渣、磷渣、粉煤灰、煤矸石、磷石膏等工业废弃物)发生超叠效应，同时遵循紧密堆积原理，使水泥颗粒堆积成密实结构；根据“次递水化”调控和颗粒设计技术，使水泥熟料矿物提供早期强度并趋于完全水化功能调节组分保证中后期强度的稳定增长和耐久性的改善，并消耗水泥熟料产生的Ca(OH)2，基本解决废渣大掺量、细磨情况下水泥石收缩、碳化等问题，从而实现水泥水化速度、结构形成和强度增长的协调发展。通过上述技术措施使硬化水泥石中C-S-H、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙、胶体、晶体物质合理匹配。稳定生产具有低钙，低水化热的低环境负荷高性能水泥。在水泥粉磨时掺加助磨剂能提高磨机的粉磨效率，。使用助磨剂水泥? （1）在相同条件下，掺加助磨剂后水泥的整体细度降低了，有利于提高水泥的胶凝性。? 在相同条件下，掺加助磨剂后能改善水泥颗粒级配，提高3～32μm颗粒含量，有利于提高水泥强度。? 水泥粉磨时掺加助磨剂，助磨剂分子会吸附到水泥颗粒表面，一直在水泥中存在。当水泥加水后对水化硬化起到一定的促进作用，如三乙醇胺可以络合C3A和石膏加速钙矾石的形成，带有羟基（OH-）的有机物分子能络合Ca2+，使液相中Ca(OH)2浓度降低，加速了C3S的水化速度。矿渣属于难磨物料，功指数大于熟料30%多，磨耗大效率低。研究表明，矿渣只有在比表面积400m2/kg以上才能较好地发挥胶凝性能，而矿渣与熟料共同粉磨不能达到各自最佳的，因此单独粉磨矿渣。在粉磨中掺入少量，一方面有效改善粉磨过程，即在磨机功率消耗相同的条件下增加产量磨机功率消耗相同的条件下增产品；同时，通过剂吸附于矿渣颗粒表面的微裂纹或与颗粒发生物理化学反应以矿渣活性提高早期。目前助磨剂研究针对水泥熟料，矿渣的局限于单一助磨作用，对多功能型复合助磨剂的研究。“潜在水硬性”的材料，即：其单独存在时，基本无水硬性。但受到某些激发作用后，就呈现出水硬性。 常用的激发方式有两大类，物理激发和化学激发。然而，这两种方式都离不开多功能复合助磨剂的帮助，助磨剂既能够帮助物理激发实现高细粉磨；又能够在矿渣微粉参与水化反应时，起到化学激发剂的作用。 物理激发：主要是采用高细粉磨和超细粉磨的方法，对矿渣施加机械力作用后，使其内部晶体结构，发生不规则化和产生多相晶型转变，导致晶格缺陷发生、比表面积增大、表面能增加等，随之物料的热力学性质、结晶学性质、物理化学性质等都会发生规律性变化。 化学激发：采用对混凝土耐久性无害的化学物质，激发矿渣的水化活性，更好地发挥其胶凝性能。化学激发的方式，又可分为：碱激发、硫酸盐激发等多种激发形式。 （三