利用植物秸稈發(fā)酵廢渣制備水泥助磨劑，不僅為生產(chǎn)水泥助磨劑節(jié)約了成本，而且使生物發(fā)酵殘?jiān)玫搅烁吒郊又档膽?yīng)用，有利于提高資源的綜合利用率，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，對(duì)促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 1.研究的主要內(nèi)容 利用植物秸稈發(fā)酵廢渣制備水泥助磨劑是山東宏藝科技股份有限公司與南京工業(yè)大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的新項(xiàng)目。項(xiàng)目研究制備的水泥助磨劑以生物 發(fā)酵廢渣為主要原料，通過催化、氧化、磺化反應(yīng)使草本木質(zhì)素的苯丙烷結(jié)構(gòu)中鍵合大量的磺酸根離子基團(tuán)，在堿性條件下使纖維素分解成小分子，然后通過甲醛縮 合進(jìn)行羥甲基化反應(yīng)，制得含有強(qiáng)表面活性的改性木質(zhì)素磺酸鹽縮合物和纖維素水解物的混合物，再將制得的混合物與激發(fā)劑、增強(qiáng)劑進(jìn)行復(fù)合，從而制備出草本植 物木質(zhì)素型水泥助磨劑。 本項(xiàng)目研究了物料配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)液p H 值等不同合成工藝對(duì)制備的水泥助磨劑產(chǎn)品性能的影響。通過小磨試驗(yàn)，探討了不同條件下制備水泥助磨劑對(duì)水泥比表面積、凝結(jié)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量、抗壓強(qiáng)度 和抗折強(qiáng)度的影響，確定了木質(zhì)素型水泥助磨劑的最佳合成工藝，并進(jìn)行了中試規(guī)模試驗(yàn)。按照最佳生產(chǎn)工藝方法進(jìn)行擴(kuò)大化中試生產(chǎn)試驗(yàn)，并將產(chǎn)品在部分水泥企 業(yè)中進(jìn)行了應(yīng)用。 2.解決的關(guān)鍵技術(shù)難題 （1）本項(xiàng)目充分利用植物秸稈發(fā)酵廢渣中的有效成分———木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)及少量的糖類物質(zhì)，通過化學(xué)反應(yīng)使各組 分變成有利于改善水泥粉磨效率的強(qiáng)表面活性劑和增強(qiáng)劑，將其應(yīng)用在水泥粉磨過程中，充分發(fā)揮各組分的協(xié)同作用，提高水泥粉磨效率，改善水泥的物理性能，有 效解決了大量工業(yè)廢渣的堆放問題，且提高了其應(yīng)用附加值。 （2）以植物秸稈發(fā)酵廢渣為主要原料制備水泥助磨劑，原料廉價(jià)易得，降低了水泥助磨劑的生產(chǎn)成本，解決了目前水泥助磨劑生產(chǎn)成本較高的問題，具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的雙重意義。 （3）應(yīng)用本項(xiàng)目研發(fā)的水泥助磨劑，能夠提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，在水泥質(zhì)量保持不變的情況下能夠有效減少熟料用量，多摻工業(yè)廢渣，從而降低了水泥的生產(chǎn)成本，減少了因水泥生產(chǎn)帶來的不可再生資源的消耗和C O2、S O2及N Ox的排放。 （4）本項(xiàng)目合成工藝簡(jiǎn)單，不需要提純、烘干等措施，直接利用，生產(chǎn)一步到位，具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景。此外，本項(xiàng)目研發(fā)的水泥助磨劑產(chǎn)品無毒、無刺激性氣味、無腐蝕性，容易在水泥企業(yè)中推廣使用。 3.取得的主要成果 （1）對(duì)植物秸稈發(fā)酵廢渣進(jìn)行初步處理后，通過磺化、羥甲基化、縮合改性后復(fù)配的方法，成功制備了木質(zhì)素型水泥助磨劑。 （2）將本項(xiàng)目研發(fā)的水泥助磨劑應(yīng)用到水泥生產(chǎn)中，能夠有效提高水泥的粉磨效率和臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，可使水泥3天抗壓強(qiáng)度提高3M P a以上，28天抗壓強(qiáng)度提高6M P a以上，減少熟料用量6％~10％，多利用工業(yè)廢渣6％~10％。 （3）合成的木質(zhì)素型水泥助磨劑與普通復(fù)配水泥助磨劑相比，可降低生產(chǎn)成本50％以上。每年工業(yè)化生產(chǎn)5000噸，可實(shí)現(xiàn)直接經(jīng)濟(jì)效益500萬元。 4.經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 （1）本項(xiàng)目研究開發(fā)的木質(zhì)素型水泥助磨劑不僅可有效降低助磨劑的生產(chǎn)成本，而且解決了植物秸稈發(fā)酵廢渣的處理問題，具有節(jié)能、環(huán)保的雙重意義，是水泥工業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的有效措施之一。 （2）利用植物秸稈發(fā)酵廢渣制備水泥助磨劑，主要原料來自廢渣。由于水泥生產(chǎn)中應(yīng)用助磨劑可以大量減少水泥熟料的用量，因而可以節(jié)約大量的石灰石資源 和煤炭、電力等能源，減排大量的C O2氣體以及S O2和N Ox氣體，對(duì)減少水泥生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染、降低水泥生產(chǎn)造成的環(huán)境負(fù)荷、減輕環(huán)境壓力、緩解溫室效應(yīng)具有重要意義。 （3）本項(xiàng)目產(chǎn)品的研究開發(fā)和應(yīng)用，完全符合我國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃的要求，對(duì)促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高資源綜合利用率、節(jié)能減排等均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 5.項(xiàng)目總體評(píng)價(jià) 本項(xiàng)目以植物秸稈發(fā)酵廢渣為主要原料，通過磺化、羥甲基化、縮合等過程制備了木質(zhì)素型水泥助磨劑，工藝路線科學(xué)先進(jìn)，原料廉價(jià)易得，有效地降低了水泥助磨劑的生產(chǎn)成本，生產(chǎn)過程符合環(huán)保要求。產(chǎn)品經(jīng)山東省水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢驗(yàn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合J C /T 667-2004《水泥助磨劑》的要求。經(jīng)部分用戶使用表明，助磨劑摻量為0.3％，增加混合材摻量5％～6％，磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量從79噸提高到88噸，可多 摻工業(yè)廢渣，減少熟料用量，同時(shí)使水泥強(qiáng)度提高。利用植物秸稈發(fā)酵廢渣生產(chǎn)水泥助磨劑，符合國家資源節(jié)約和節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)政策，可大幅度降低水泥助磨劑制 造成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，應(yīng)用前景廣闊�！� |
