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我国是水泥生产大国,2010年水泥产量超过18亿吨。水泥的一烧两磨生产过程中,粉磨过程浪费大量的能量,熟料的烧成过程形成大量的粉尘、CO2、SO2、NOX等大气污染物质,造成巨大的环境污染。水泥助磨剂的应用,可以提高粉磨效率10%20%,缩短粉磨时间、提高台时产量、在保证强度等级相同的情况下掺加6%10%的混合材。复合型高效水泥助磨剂是其未来的发展方向,目前以价格昂贵的三乙醇胺为主。近年来,受国际油价的上涨,三乙醇胺价格涨幅较大,限制了高效水泥助磨剂的推广应用。木质素由于具有一定的表面活性,分子结构中含有酚羟基和羧基等活性基团,早在80年代就引起研究学者的兴趣,被用作助剂复配醇胺类物质在水泥助磨剂中使用,但是由于助磨效果不佳,且对后期强度有所下降,限制了其在水泥助磨剂中的应用。针对三乙醇胺价格昂贵、木质素在水泥助磨剂配比中所占含量低且对后期强度有所下降的问题,本研究以价格低廉的麦草碱木质素为原料,对其化学改性和配伍,研制出了一种复合型木质素基高效水泥助磨剂GCL6-J。主要研究工作和成果如下:采用超滤提纯的方法将碱木质素分为不同分子量级分,在0.1%掺量下,其助磨效果随分子量的增加而降低,分子量小的木质素分子有较好的助磨效果;采用过硫酸铵、高锰酸钾、双氧水、次氯酸钠为氧化剂,考察了不同氧化剂改性木质素产物的助磨效果,以过硫酸铵氧化产物的助磨效果较好,最佳氧化工艺为:反应温度85℃,氧化剂添加量为10%,氧化反应时间2h,所得氧化产物（以下简称OL）可使45μm筛余由空白的7.8%降低为6.7%。相比麦草碱木质素,OL羧基含量由2.15mmol/g增加为2.53mmol/g,酚羟基含量微弱降低,100g/L时溶液表面张力由42.0mN/m增加为44.6mN/m,重均分子量由8690Da降低为5970Da,多分散性降低,由4.74降低为3.83。对OL进行配伍,添加8%的极性添加剂A、5%的极性添加剂B、1%的添加剂RQ、25%的丙三醇所得产物GCL6助磨效果可达TEA效果的92.9%,但其对砂浆强度的增加作用不够明显。复配醋酸钠后的GCL6-J,在40%以上固含量时才能够发挥较好的助磨效果,其最佳掺量0.1%时助磨效果可达TEA效果的89.3%,对华润水泥3d,7d,28d抗压强度比空白水泥样品分别增加6.0%、5.3%、7.8%,是一种廉价高效的复合型水泥助磨剂;GCL6-J对水泥熟料的适应性较好,对泰美水泥孰料、华润水泥熟料、珠江水泥熟料的助磨效果分别可达TEA效果的88.9%、89.3%、75.0%。研究了木质素基水泥助磨剂的助磨机理,动态接触角测试表明,GCL6-J对水泥粉末的润湿能力显著优于AL,其动态表面张力在100g/L时为25.0mN/m,XPS测试结果表明,以钙原子的能谱分析统计,OL在水泥表面上的吸附层厚度由改性前AL的1.02nm增加为3.53nm。分子量较低、表面张力低、分子极性强,是木质素基高效水泥助磨剂必备的三个因素。本文采用氧化降解对木质素进行化学改性,配伍不同极性添加剂,研制出的GCL6-J能够很好的渗透到粉末裂纹空隙中发挥高效的助磨性能,同时提高水泥砂浆强度。解决了木质素基水泥助磨剂效果低的问题,提高了木质素在配比中所占含量,同时揭示了木质素基水泥助磨剂的助磨机理。木质素基高效水泥助磨剂GCL6-J的研制,提高了粉磨效率,降低了水泥助磨剂的经济成本,推动了造纸废液中木质素的回收应用,为节能减排做出积极贡献。