我国水泥总产量已经突破 13亿t， 约占世界水泥总产量的 50%， 我国是一个潜在的最大的助磨剂应用市场。

  国内研究及应用的水泥助磨剂，有液体助磨剂和固体助磨剂，其基本成分大都属于有机表面活性物质，主要为：胺类、醇类、醇胺类、木质素磺酸盐类、脂肪酸及其盐类、烷基磺酸盐类等。实际在水泥生产中选用的主要有两类形式：一是纯度较高的化工产品，二是化工厂等的废料。助磨剂产品的种类较多，除纯化合物产品外，国内还研究及开发了多种复合助磨剂。 国外粉碎作业使用助磨剂已有 70多年的历史，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。近年来，助磨剂的研究取得多项成果并成功地推向了市场，随着市场对水泥助磨剂的认识不断深入，水泥原燃料价格的不断攀升，水泥企业应用助磨剂的积极性也越来越高。

  1、原理

  助磨剂通过物理或化学吸附作用作用于粉磨物料颗粒表面， 减少了颗粒间的摩擦阻力和黏附力，使颗粒的滑动变得容易，增加了物料的流动性，从而改善磨内的粉末环境，最终改善粉磨效果；同时，还有效地防止或减少了附聚现象，中和了会导致微裂纹再愈合和细颗粒聚集作用的各种作用力，使裂纹趋向扩展，防止细颗粒团聚，特别是在细磨阶段，起到了良好的分散解聚作用，从而延长粉磨极限。

  助磨剂助磨效果取决于它本身的化学性质、组成基因类型和分子量。筛余、比表面积值、颗粒级配、磨内物料流动状态、磨内包球情况、节电率、闭路磨的循环负荷是评价助磨剂助磨效果的主要依据。助磨剂的作用主要有：

  （1）塑性变形。被粉碎物料颗粒吸附一层单分子膜的助磨剂后，吸附分子与矿物颗粒表面缺陷组织之间的电子转移，使有些离子晶型的物料的显微硬度降低，加快塑性变形，促进粉碎过程。

  （2）降低物料的强度。当矿物颗粒表面吸附了助磨剂分子后，表面能大大下降，相应的物料抗张强度也降低。

  （3）防止凝聚和黏壁物料的新生表面。 由于受范德华力和静电力的作用， 很容易凝聚和包球，但是新生表面一旦吸附助磨剂， 其活性顿时下降，从而减小凝聚性、黏壁性，提高了流动性，有利于粉碎，更有利于分级，这种有效的分散、解聚作用是助磨剂重要的功能。

  （4）改善产品应用性能 ，防止和杜绝堵料 、糊磨、水泥库内结块等工艺问题。改善物料流动性，使水泥易于输送，降低输送设备电耗、磨损和维修。

  2、研究方向

  首先，水泥助磨剂应该有良好的助磨作用，由于主要原材料三乙醇胺的价格不断攀升，采用高分子合成路线研究新型的水泥助磨剂来逐步取代或者部分取代三乙醇胺是一个重要发展方向。 南京工业大学材料学院在这一领域一直走在全国的前列。 同时考虑它对混凝土的施工性能和耐久性能及对使用环境的影响，因此无毒、无害而价格低廉的助磨剂是今后发展的一个方向。

  其次，由于各生产厂家原料物质的表面性质存在差异，助磨剂在待磨颗粒表面上吸附的速度也会不同，利用这种差异可以改变组成矿物各自的表面性质、连接面性质及矿浆的性质来实现磨矿的选择性。 因此根据不同物料的表面性质，研究选择性能好的助磨剂也是其发展的主要方向。

  再次，助磨剂研究的另一个方向就是多种助磨组分进行复配。单一组分的助磨剂大多存在一些局限性，多种助磨组分进行复配后使用则可以克服上述局限性。 助磨剂产品在中国水泥行业的应用，

  大多数人关注的是水泥助磨剂在保证相同的水泥强度等级条件下降低多少熟料、增添多少混合材、提高多少经济效益。

  3、助磨剂发挥的节能减排作用

  水泥企业除了要引进新工艺新装备外，还要努力适当降低熟料用量增加混合材用量、提高磨机台时产量等，这是节能减排降耗的重要途径之一，而这正是助磨剂企业为水泥生产企业节能减排降耗做出的巨大贡献。 现以某公司生产的水泥助磨剂为例，介绍其在水泥生产中发挥的节能减排作用。

  3.1 提高水泥磨机台时产量。 华南海螺集团某厂在同一台磨机上进行了节电对比试验。 在生产同一品种水泥的情况下，未使用水泥助磨剂的电耗是37.3 kWh/t，使用水泥助磨剂的电耗是 35.11 kWh/t。每年节电达 657万kWh/t（（37.3-35.1）×300=657万 kWh/t）。可节约电耗 657×0.5=328.5 万元。可节约标准煤约 80万t，使电厂少排放 190.4万t CO₂，少排放数量可观的 SO₂和 NO_x。

  3.2 提高水泥质量。 使用水泥助磨剂可不同程度地提高水泥的实物质量， 尤其是增强型水泥助磨剂。 例如：使用 TH-3 型水泥助磨剂，水泥 3 d 抗压强度可以提高 2~3 MPa，28 d 抗压强度可以提高4~6 MPa。

  3.3 节约水泥熟料， 在不影响水泥质量的前提下保持强度足够富余。华东海螺集团某厂使用水泥助磨剂，在降低 6%的熟料、增加 6%的炉渣和粉煤灰后，其 3 d 强度增加了 1.6 MPa，28 d 强度增加了1.1 MPa。 该厂生产水泥 300 万 t/a，由于使用了水泥助磨剂，每年节约用熟料约 10 万 t，利用工业废渣混合材 10 万 t。 单此一项每年给该厂带来的经济效益达 1 700 万元 （（220-50）×10=1700 万元）。按吨熟料煤耗 130 kg 计算， 则每年减少用煤约2.34 万 t，少排粉尘 2 000 t，少排 CO210 万 t，少排SO224 t，少排 NOx15 t。

  3.4 提高工业废渣利用量。

  目前，全国工业废渣固体废物产量约 16 亿 t，其利用量不到 60%。 而使用助磨剂后，可使一部分炉渣、石灰石、煤矸石等变废为宝。

  4、结语

  随着水泥企业对助磨剂产品认识的不断加深，水泥企业使用助磨剂的积极性也越来越高，水泥助磨剂的市场应用前景乐观。 当前，水泥助磨剂正向复合化多功能化方向发展，高分子直接合成的助磨剂产品研究方兴未艾，水泥助磨剂理应能为水泥工业的节能减排做出应有的贡献。 如果有 50%的水泥企业使用助磨剂，可创造 28 亿元的效益，在节能减排方面， 可以实现年节电 28 亿度， 年减排 CO₂ 4200 万 t。