水泥助磨劑技術(shù)的發(fā)展與一個(gè)國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、文化的發(fā)展密切相關(guān)。英國(guó)資本主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展較早，現(xiàn)代硅酸鹽水泥的誕生往往提到1824年英國(guó)人阿斯普�。ˋ s p d i n ）的專利申請(qǐng)。阿斯普丁本人曾經(jīng)使用了包括水和煤在內(nèi)的一些天然物質(zhì)來(lái)提高磨機(jī)效率，這算是最早使用的助磨劑吧！現(xiàn)代助磨劑的確切出現(xiàn)時(shí)間是在上世紀(jì)30年代。有人提到1930年英國(guó)人高達(dá)得（G o d d a r d ）以樹脂為助磨劑的專利，還有1935年美國(guó)人肯尼迪（K e n n e d y ）和馬克（M a r k ）申請(qǐng)的以木質(zhì)素衍生物和羥基烷基胺的復(fù)合助磨劑專利。后兩人為杜依阿爾密化工廠的雇員，專利權(quán)屬公司。 仔細(xì)閱讀肯尼迪和馬克的專利說(shuō)明書，有以下特點(diǎn)：①首次明確提出水泥添加劑（C e m e n t a d d i t i o n a g e n t s ）與水泥助磨劑（C e m e n t g r i n d i n g a i d s ）的術(shù)語(yǔ)和概念；②有別于以前使用的牛油、樹脂和煤助磨劑。該發(fā)明所述助磨劑不但可以克服包球糊磨，即使在包球糊磨的條件下，也能提高粉磨效率，突破“自由粉磨極限”（“l(fā) i m i t o f f r e e g r i n d ”），提高選粉機(jī)效率，從而提高產(chǎn)量，降低電耗。牛油、樹脂和煤對(duì)水泥性能有不利影響，而由肯尼迪和馬克發(fā)明的助磨劑生產(chǎn)出的水泥不但早期強(qiáng)度高，而且能克服混凝土浮漿過(guò)多和泌水的問題；③提出吸附層理論。大部分水泥助磨劑能被牢固地吸附在水泥顆粒表面，滿足被粉磨顆粒對(duì)表面和表面能的要求，從而避免水泥顆粒的黏聚。 助磨劑也能被吸附在磨機(jī)和選粉機(jī)的內(nèi)壁和部件上，使這些設(shè)備內(nèi)部保持光潔；④清楚地闡述了水劑中水的作用。以水作為載體配制的真溶液、膠體溶液、懸浮液助磨劑中的水同樣可以被吸附在水泥顆粒和粉磨設(shè)備部件的表面，消除水泥顆粒的集聚黏附現(xiàn)象。由于磨內(nèi)溫度較高，水逐漸被蒸發(fā)而使磨溫下降。 經(jīng)測(cè)定，磨內(nèi)的蒸汽分壓是很低的，水不會(huì)影響水泥顆粒對(duì)助磨劑的吸附，也不會(huì)增加成品水泥的含水量；⑤用水分散的助磨劑，通過(guò)機(jī)械泵連續(xù)地從磨頭或選粉機(jī)回粉管摻入磨機(jī)內(nèi)物料中，克服了當(dāng)時(shí)摻少量粉狀助磨劑不夠均勻的難題；⑥助磨劑在大磨的使用效果要較試驗(yàn)小磨好得多。 肯尼迪和馬克發(fā)明的助磨劑到今天仍然在被使用，他們對(duì)助磨劑的作用機(jī)理、水的作用的解釋、水劑的使用和添加方法的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐對(duì)助磨劑的發(fā)展起了極大地推動(dòng)作用，在助磨劑技術(shù)發(fā)展史上具有里程碑的意義。 由于二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，助磨劑的生產(chǎn)和使用停頓了。戰(zhàn)后才逐漸恢復(fù)，到上世紀(jì)60年代，在美國(guó)、日本、西德和前蘇聯(lián)，出現(xiàn)了多種品牌助磨劑，在水泥廠的使用也逐步擴(kuò)大。如1969年西德生產(chǎn)的水泥中有10%摻用了助磨劑。 美國(guó)于1961年制定了A S T M C 465-61T 《用于制造水硬性水泥的工藝外加劑標(biāo)準(zhǔn)》，1971年制定了A S T M C 688-71T 《用于水硬性水泥的功能外加劑標(biāo)準(zhǔn)》，規(guī)定了助磨型水泥助磨劑和功能型水泥助磨劑的品質(zhì)指標(biāo)和測(cè)試方法。 目前全球使用助磨劑的情況大致如下：北美和西歐國(guó)家所生產(chǎn)的水泥中80%以上使用了助磨劑，中歐與亞太地區(qū)的使用者超過(guò)30%，中南美洲和非洲的使用者超過(guò)10%。 由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的滯后，我國(guó)直到1886年才在澳門青洲島建成了第一座水泥廠。新中國(guó)成立后的1950年，全國(guó)水泥產(chǎn)量只有151萬(wàn)噸，所以談不上使用水泥助磨劑的問題。1958年前后少數(shù)水泥廠試驗(yàn)過(guò)煤、造紙廢液、肥皂廢液的助磨效果，單用這些物質(zhì)當(dāng)然效果不好。原四川水泥研究所從1971年開始，對(duì)幾十種有機(jī)表面活性劑進(jìn)行了小磨試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)大部分非離子型表面活性劑有良好的助磨作用，陽(yáng)離子和陰離子表面活性劑稍差。他們選擇了幾種效果好、來(lái)源廣的助磨劑在資中、柳州和大同等水泥廠進(jìn)行大磨試驗(yàn)。 與此同時(shí)同濟(jì)大學(xué)和華南工學(xué)院也對(duì)助磨劑進(jìn)行了研究。其他一些大中型水泥廠也開展了利用化工廠副產(chǎn)品的助磨試驗(yàn)。這些試驗(yàn)研究并沒有開花結(jié)果，因?yàn)楫?dāng)時(shí)是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，水泥供不應(yīng)求；當(dāng)時(shí)對(duì)水泥細(xì)度要求不高，再加上電價(jià)低，助磨化工產(chǎn)品價(jià)格較高，水泥廠沒有積極性使用助磨劑；只有少數(shù)有出口任務(wù)的水泥廠如柳州水泥廠，為了達(dá)到出口水泥的細(xì)度強(qiáng)度指標(biāo)而使用助磨劑。 1978年黨的十一屆三中全會(huì)后，改革開放政策的實(shí)施及計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)化，給助磨劑的發(fā)展帶來(lái)前所未有的機(jī)遇。由于水泥粉磨能耗高，能量利用率不到3%，1983年國(guó)家計(jì)委下達(dá)《水泥研磨助劑研究》項(xiàng)目，由原建筑材料科學(xué)研究院水泥所和天津輕工業(yè)應(yīng)用化學(xué)研究所承擔(dān)。經(jīng)過(guò)3年研究，研制出3個(gè)系列10個(gè)助磨劑，并在耀縣、昆明、啟新等多家水泥廠進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)。 值得一提的是，從1995年開始，我國(guó)水泥市場(chǎng)從供不應(yīng)求進(jìn)入供大于求的時(shí)期，激烈的競(jìng)爭(zhēng)開始迫使水泥廠千方百計(jì)降低成本，對(duì)助磨劑的需求逐年增加。1997年我國(guó)首次頒布實(shí)施了J C /T 667《水泥粉磨用工藝外加劑》（等效采用A S T M C 465），2004年修訂為J C /T 667《水泥助磨劑》。1998年前后，相繼出現(xiàn)了一些較大規(guī)模的助磨劑企業(yè)，如以粉劑為主的山東宏藝科技，以水劑為主的洛陽(yáng)萬(wàn)順建材等。 國(guó)外水泥添加劑企業(yè)進(jìn)入中國(guó)，對(duì)中國(guó)水泥助磨劑產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)功不可沒，尤其是格雷斯公司（W .R .G r a c e &C o .）。早在1986年格雷斯成為首家在華經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)的外商獨(dú)資企業(yè)。其下屬企業(yè)格雷斯建材產(chǎn)品公司在中國(guó)長(zhǎng)期耐心地推廣水泥助磨劑。格雷斯于1954年兼并了發(fā)明第一種助磨劑的杜依阿爾密公司，其研究中心不斷研發(fā)新的助磨劑，世界上格雷斯擁有的助磨劑專利最多。 格雷斯又是在華銷售水泥助磨劑最多的外資企業(yè)。其次為美國(guó)希普公司（C P S e r 鄄v i c e ，屬法國(guó)拉法基集團(tuán)）。希普是北美最大的水泥助磨劑供應(yīng)商。這里的一個(gè)問題是，格雷斯、希普的技術(shù)先進(jìn)，為什么他們的產(chǎn)品沒有占領(lǐng)中國(guó)助磨劑市場(chǎng)的大半江山？其中主要原因是我國(guó)水泥廠數(shù)量多，原料、設(shè)備、技術(shù)和管理水平相差很大，助磨劑的使用有一個(gè)適應(yīng)性問題。此外，外商在銷售理念和方法上也不能完全適應(yīng)中國(guó)企業(yè)。 水泥助磨劑技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)。希望助磨劑企業(yè)和水泥企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)交流和學(xué)習(xí)，讓更多的水泥企業(yè)使用助磨劑，以取得更大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益！ |
