作者：顾惠元、赵慰慈
一、助磨剂的机理探讨
水泥助磨剂是一种表面活性剂较高的化学物质，将适量的助磨剂掺匀在粉磨物料中。使其西服在物料颗粒的表面上，既能降低物料颗粒的自由能，从而防止物料细颗粒的在聚合并使颗粒易碎性提高，因此从理论上分析表面活性高的化学物质，可用作水泥助磨剂。
在水泥粉碎过程中，与物料颗粒受到外力作用时物料颗粒被逐渐粉碎，而物料颗粒的粉碎则意味着物质化学键的折断和重新组合。随着颗粒被不断粉碎和颗粒断裂面的生成！颗粒的表面上出现不饱和的价键并带有正或负电荷的结构单元，使颗粒处于压稳的高能状态，在条件合适时断裂面重新粘合或颗粒再聚合起来组成为大颗粒，因此粉碎过程是一种可逆反应。为了提高粉末颗粒物的细度，就需要采取措施，及抑制细颗粒的重新粘合，使粉末过程中其细颗粒尽可能少的产生可逆反应。
在水泥粉碎过程中，掺入适量的助磨剂，则助磨剂吸附的物料颗粒表面上，使断裂面上的价键力得到饱和、颗粒之间的附聚力得到屏蔽，即屏蔽了水泥颗粒的一些带电活性点，使其荷电性质趋于平衡，从而避免了细颗粒的再聚合和细粉的粘球挂壁现象，在水泥粉碎过程中助磨剂的分子能进入到水泥颗粒的裂缝中，靠其表面活性作用帮助裂缝的扩展并防止微小裂缝在外力打击下的重新愈合，从而提高水泥的粉磨效果。
总的来说，助磨剂之所以起助磨作用，主要机理是防止细颗粒的并合聚结和削弱颗粒细度。两种机理的发生均与表面活性物质的吸附有关。另一方面，由于助磨剂本身表面的高度活性抑制了水泥颗粒的粘球、挂壁现象，对于闭流磨由于助磨剂的表面活性，使得水泥颗粒的流动度得到有效改善，从而提高了选粉机的选粉效率，因此具有表面活性性能高的化学物质就有可能成为良好的助磨剂。
二、助磨剂的种类
水泥粉磨用助磨剂的种类一般系固体和液体，根据化学成分分为有机、无机和复合工艺外加剂。目前使用的产品大都属于有机表面活性物质，主要使用的是胺及其盐类、醇类、多元醇类、脂肪酸类。外加剂的产品差异也比较大，如有机硅化合物，地沥青精，聚乙二醇类等等。单组分的产品由于价格较高，使用效果不尽理想，因此广泛应用了负责成分的混合物。
三、助磨剂在水泥粉磨中的使用情况
在20世纪二十年代英国人J?F?Goddard应用树脂物质作为水泥粉磨用助磨剂取得英国专利以后，该项技术在工业发达国家如欧美、日本等得到了很快的推广应用，并且各自制定了产品标准和国家行业标准，也已经成为水泥粉磨过程中的一项成熟技术。
国内，自一九五八年起，一些水泥厂也曾利用纸浆废液、煤等作为水泥助磨剂。七十年代始我国的研究部门，如中国建筑材料科学研究院、合肥水泥研究设计院、华南理工大学、华中工学院等和一些水泥厂，如广西柳州、浙江长兴、山西大同、河北启新、云南昆明、江苏中国、北京琉璃河水泥厂等单位先后开展了对水泥助磨剂的研究和试用，而上述单位是用助磨剂大多是乙醇胺类和多元醇类，使用后均取得了不同程度的助磨效果。但有如下原因助磨剂没有被广泛推广试用：
1、部分水泥厂是用助磨剂，系化工厂的下脚料和废液，质量不稳定，影响了水泥粉磨过程中掺入量的准确控制，导致了不能产生很好的助磨效果。
2、部分水泥厂使用的助磨剂，采用乙醇胺或多元醇类的化工产品，虽然质量基本能够保证，助磨效果也较为理想，但价格昂贵，制约了水泥厂的广泛使用。
3、相当长一段时间，水泥是紧俏商品，供不应求，故大多数水泥厂只关心出厂水泥是否符合标准，而对混凝土性能及是否能够满足建设单位的施工要求关心不够。
4、我国的水泥生产工艺较外国复杂很多，很难找到一种助磨剂能够普遍适用于不同生产工艺的水泥厂。另一方面多数水泥厂含科研部门对助磨剂的研究主要是：是否助磨而对掺入助磨剂的水泥乃至混凝土性能变化研究较少，这也制约了助磨剂的推广使用。
5、直至20世纪90年代，我国水泥助磨剂既无产品标准也无行业标准和国家标准。
由于上述原因，水泥助磨剂尽管国外特别是工业发达国家能广泛应用于水泥粉磨而且取得了显著的经济效益，但在国内除了少数水泥厂，为了生产出口水泥和特种水泥使用助磨剂外，一直未能得到广泛的推广使用。
四、影响助磨剂作用效果的因素。
水泥粉磨用助磨剂使用效果是最终鉴定仅能由工业性试验得出。评价助磨效果的依据有若干参数，诸如：筛余、勃氏比表面积值、颗粒级配、磨内物料流动状态、磨内包球情况、节电率、闭路磨的循环负荷等等。影响其效果的因素如下：一式外加剂的主要性质和用量；二是被粉磨物料的性质与细度要求；三是粉磨设备工艺条件。
水泥粉磨用助磨剂本质对助磨效果的影响，用以形成对被粉碎物料的足够大量的颗粒的吸附层所需的外加剂用量是很少的，其用量适用范围为：一般是熟料用量的0.008%~0.08%。各种外加剂有其{zj0}使用量范围，该用量范围取决于被粉磨的物料性质和工艺条件。但无论如何，外加剂用量过多或过少，都不能获得良好的技术经济效果
物料性质对水泥粉磨用助磨剂效果的影响。熟料的矿物成分对不同的外加剂的“适配性”是不同的，这可能与熟料各物相的易磨性有关，同样的外加剂在有的磨机上使用效果{jj0}，而遇到同规格的墨迹上应用，使用效果却不理想，除其他的条件影响外，物料的影响有考虑在内。
粉磨条件对水泥粉磨用助磨剂效果的影响。在使用外加剂时必须改变粉磨回路的基本参数，例如：由于磨内物料停留时间减少，必须改变介质（研磨体）与物料的装载量比值和循环负荷量。使用外加剂时随产量的提高，也伴随粉尘的增加，但不会影响收尘器的运行不良。
五、助磨剂的使用前景
随着ISO标准的贯彻实施，对水泥的性能要求将会愈来愈高。经中国建材院水泥所物理室对水泥检验的新、老标准做了大量分析比较，无论是干法、湿法、回转窑还是机立窑生产的水泥，老标准和新标准比较（在相同比表面积下），其水泥标号均有不同程度的降低，其降低幅度达15%~25%。另一方面，随着我国即将加入世贸组织，出口水泥将不断增加，反之在国内中外合资、外方独资，在我国建厂亦将不断增加，也就是说水泥市场的竞争将会日益激烈。为此水泥厂采取相应的对策来提高水泥标号，以符合水泥ISO标准，另外还需对建设单位关心的混凝土性能，如凝结时间、流动度、和易性及早期强度予以充分重视。而上述内容均和水泥的细度有着密不可分的关系。因此在水泥粉磨过程中掺入适量的助磨剂来提高水泥细度，从而改善水泥的性能是一个十分有效的途径。
我国在1997年制定的JC/T667种花仍和建材行业标准——水泥粉磨用工业外加剂，为水泥厂是用助磨剂提供了法律保证。在20世纪90年代后期，先后由美国格雷斯、中朝合资洛阳万顺和水泥道康宁公司，将其研制并且在外国普遍使用性能优良的助磨剂设法进入中国市场。据资料介绍，其产品可满足我国水泥厂的不同需要。而国内由山东临沂宏艺科技开发公司开发的高效复合水泥添加剂，通过助磨功能提高磨机产量，提高比表面积，从而提高水泥强度，使企业不仅可能生产高标号水泥、低碱水泥，还能大量利用工艺废渣生产绿色环保型水泥，另外该产品能有效消减熟料中的游离氧化钙，使水泥的干缩性、抗冻融性、抗掺性、抗碳化性能力、抗侵蚀能力、水泥颜色等得到有效改善从而改善水泥的性能。
助磨剂性能可划分为：提高产量节约能耗型、抑制水泥结块型（特别适用潮湿、多雨地区的水泥厂）、提高强度改善性能型（适用于出口水泥、机立窑生产水泥和掺较多混合材的水泥）、高性能型（适用于水泥熟料短缺的地区）。
目前，国内也有一些科研单位，大专院校、生产企业在以往研究使用助磨剂的基础上，进一步开展研究工作，并使其产品更加趋于规范，性能也更加优越，掺入控制更加方便、可靠，成本价格更趋合理，不少水泥厂在粉磨过程中对掺适量助磨剂来提高水泥产、质量，节约能耗，防止水泥结块等越来越感兴趣。由此可见，在水泥厂推广使用助磨剂必将有广泛的前景。