水泥助磨剂指在水泥熟料的粉磨过程中加入,能够显著提高粉磨效率或降低能耗,而又不损害水泥性能的物质。GB175-2007《通用硅酸盐水泥国家标准》规定,其加入量应不超过水泥质量的 0.5%。助磨剂主要为表面活性剂,能够降低磨粉表面能,提高磨粉流动性,提高粉磨效率。有些助磨剂也能增强水泥的早期和后期强度。
水泥助磨剂分类
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中国对助磨剂的研究和应用直到20 世纪50 年代后期才起步。直到上世纪70年代才有正式关于水泥助磨剂的研究。虽然我国早在 1985 就成为世界最大的水泥生产国,但在计划经济体制和产能的问题,水泥长期处于供不应求的状态。因此,水泥行业普遍采取粗放式经营,竞争意识不强,水泥助磨剂未得到关注及推广。直到 1995年,这个局面才有所改变。首先,我国水泥产量首次满足需求,水泥市场由供不应求向供过于求转变,在市场经济体制下水泥企业开始萌生竞争意识,降低成本成为每个水泥企业的头等大事,开始意识到水泥助磨剂的重要性;另外,美国格雷斯公司进入中国后,于 1995 年首次引进了水泥助磨剂产品,这也可以看作是中国水泥广泛使用助磨剂的开始,为水泥助磨剂的推广做出了贡献。随着我国水泥工业的快速发展,对于水泥助磨剂的需求也迅猛增长。美国的格雷斯公司和希普公司、德国的巴斯夫化学公司、瑞士的西卡公司和克虏西公司、意大利的马贝公司、英国的富斯乐公司、日本花王公司等也纷纷在我国建厂投产,进入我国水泥助磨剂市场。
中国助磨剂市场发展历程
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水泥助磨剂的掺量对其作用效果有重要的影响,每种助磨剂都有其最佳掺量,少了则达不到助磨效果,用量过多会造成浪费,甚至造成生产事故,影响水泥的质量。从物料本身的特性来说,助磨剂的最佳掺量与水泥所需求的细度及助磨剂组分本身的分子大小、功能基团类型、基团数量、基团分布都有关联。粉体助磨剂的掺量一般为0.2%~0.5%,液体助磨剂的掺量一般为0.02%~0.15%。国家统计局数据显示:近年来国内水泥产量维持在22亿吨左右,2020年我国水泥产量为23.95亿吨,2021年我国水泥产量为23.63亿吨。
2012-2021年我国水泥产量走势
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中国作为水泥生产大国,产量连续多年稳居世界第一,“节能降耗”成为水泥生产过程中的重要课题。据测算:2021年我国水泥助磨剂需求量为217.8万吨,其中粉体助磨剂需求量为82.4万吨,液体助磨剂需求量为135.4万吨。国内水泥助磨剂渗透率从2016年的69.7%增长至93.8%,2021年国内使用助磨剂的水泥产量约为22.2亿吨。
2016-2021年我国水泥助磨剂需求量统计图