[发明专利]一种高效水泥液体助磨剂

说明书

技术领域

本发明涉及水泥生产领域，特别是涉及一种高效水泥液体助磨剂。

背景技术

水泥助磨剂是一种在水泥粉磨过程中加入磨机内起助磨作用而又不损害水泥性能的添加剂，一般掺量为1%以下。它可改变磨机内部物料之间的分散性及水泥的流速，提高水泥的输送效率，并有效消除水泥微细颗粒的静电吸附和包球糊磨现象，可提高磨机台时产量达20%左右，同时有效地减少了过粉磨现象，优化水泥颗粒级配，降低水泥筛余。复合型助磨剂还含有对粉煤灰、矿粉等水泥混合材起激发其潜在活性作用的激发剂，提高水泥强度从而增加生产水泥时混合材的掺量，减少熟料掺量，大幅度节约石灰石资源的消耗，降低生产成本。使用水泥助磨剂还可以在不增加粉磨设备和不改变粉磨时间的情况下，提高年度生产量及劳动力，扩大了生产规模，降低吨水泥耗电量，降低生产成本。

水泥工业中，粉尘、CO2和SO2的排放量分别为全国工业生产总排放量的27.10%、21.8%、4.85%。CO2、SO2和NOx是形成地球温室效应和酸雨的有害气体。使用水泥助磨剂在水泥生产粉磨过程中既节煤、节电，同时又减少了有害气体的排放量，改善了水泥企业附近的生态环境，提高了当地居民的生活质量，也减少了社会的治污成本。使用水泥助磨剂是水泥企业节能降耗、减排利废的一项很有效的措施。水泥助磨剂能够在节约资源、能源；降低能耗；减少劳动力等方面取得巨大社会效益。 

国外粉碎作业使用助磨剂已有70多年的历史，自从1930年Goddard以树脂作为助磨剂在英国首先取得专利以来，先后被研究作为助磨剂的物质达50多种，助磨剂的品种以有机化合物为主，其中以醇和醇胺类的化合物为多。德国、法国、美国、日本、俄罗斯、韩国等国对助磨剂的研究和应用较为广泛，据悉目前美国、日本几乎所有的水泥厂都使用水泥助磨剂。我国对助磨剂的研究和应用起步较晚，20世纪50年代后期，一些水泥厂曾利用煤、纸浆废液、肥皂废液等作为水泥助磨剂，效果不甚明显。20世纪70年代，不少水泥企业和研究部门对助磨剂开展广泛的研究和应用工作，先后对水泥磨及生料磨使用助磨剂进行了实验室试验、工业性试验和生产上的应用，近年来，助磨剂的研究得到有关高等院校、科研院所和科技开发公司的高度重视，取得多项成果。

过去十年中国水泥产量增长很快， 2010年度全国水泥产量约在18亿吨占世界水泥总量的50%以上，可见中国水泥在世界上的重要性。水泥助磨剂行业潜在市场巨大，发展前景良好，这是本发明人研发新型助磨剂的主要原因。

目前，我国水泥总产量已突破18亿吨，由于存在巨大的水泥助磨剂市场，国外公司如德国Basf公司，英国Fosros公司，意大利Mapei公司等企业都已经进入中国水泥助磨剂市场。他们的产品都已形成系列化，大部分企业都已涉及到混凝土外加剂，水泥助磨仅仅是系列的一部分。据有关文献表明，国外水泥助磨剂专利绝大部分为液体产品。因为液体产品使用方便，仅仅需要增加一个储料罐和一个液体计量泵，就可以顺利加入，不需要复杂笨重的设备。这之中，美国的水泥助磨剂专利最多，约有十余个，其中涉及到高分子合成技术，国外水泥助磨剂产品，各厂家大部分也就几个型号，技术相对成熟，配方也基本固定，不需要像混凝土外加剂那样为了适应水泥和季节的变化需要经常的变动配方，配方主要是胺类，多元醇类，醋酸盐等单一或复合品。由于这些产品掺量少，液体计量添加方便，提高磨剂粉磨效率10%～20%，节省单位时间电耗，提高水泥粉体的流动性，有利于散装运输和贮存，故在国外水泥厂使用很普遍。这些公司由于其产品国际化，所以也都符合美国ASTM C456标准。

近10年来，随着国外水泥助磨剂产品的进入，业内人士对水泥助磨剂产品认识的不断提高，国内水泥企业使用水泥助磨剂的前景不断看好。可以预见，随着大部分立窑水泥的逐步退出，水泥企业的逐步大型化和集团化，水泥助磨剂的使用率将很快达到一个较高的层次。我们预计，到2012年，我国大中型水泥企业使用水泥助磨剂的比率将达到90%左右。以年产10亿吨水泥计，掺量可按0.3kg/t计算，每年市场需求可达30万吨，产值达40亿元。

由于助磨剂市场前景广阔，一时间全国各地兴起很多助磨剂企业，但目前我国大多数水泥助磨剂企业都是采用购买化工原料复配的生产工艺，进入这一产业的门槛较低，绝大多数水泥助磨剂企业没有研发能力，生产工艺落后，管理不规范。随着市场的逐步成熟，企业利润空间将被压缩，市场竞争越来越靠过硬的产品质量和性价比，越来越靠产品的科技的进步和产品的售前（设计），售中（调试），售后（维护）服务。