助磨剂的作用及作用机理研究_韩跃新
水泥助磨剂的性能与应用
水泥助磨剂的性能与应用1.提高水泥磨细度：水泥助磨剂通过抑制水泥颗粒的聚集，减少团聚物的形成，有效提高水泥的磨细度。
同时，水泥助磨剂还可以降低粉体表面能，增加颗粒间的受力面积，使颗粒更容易被破碎。
2.增加水泥流动性：水泥助磨剂可以改善水泥的流动性，使其在搅拌、泵送、浇注等过程中更加顺滑。
通过减少水泥的内摩擦和黏度，使水泥液相更加稳定，提高其流动性和分散性。
3.降低能耗：水泥磨炼过程中，水泥助磨剂可以减少摩擦和碰撞，降低水泥颗粒的破碎功率，从而降低水泥生产过程中的能耗。
4.提高水泥强度：水泥助磨剂在水泥颗粒表面形成一层保护膜，能够有效抑制水泥颗粒的团聚和外部环境的侵蚀，从而提高水泥的强度和耐久性。
1.普通水泥生产：在普通水泥生产中，适量添加水泥助磨剂可以提高水泥的磨细度和强度，降低能耗，改善水泥的工艺性能。
2.大容量矿渣水泥生产：水泥助磨剂对矿渣水泥特别有效。
矿渣水泥中的矿渣颗粒较大，难以完全破碎，导致水泥的磨细度较低。
添加水泥助磨剂能够有效改善矿渣水泥的磨细度，提高水泥的强度。
3.粉煤灰水泥生产：粉煤灰水泥中的粉煤灰颗粒细小，易于团聚，不利于水泥的磨细度和增强效果。
添加水泥助磨剂可以有效改善粉煤灰水泥的流动性和强度。
4.其他特殊水泥：水泥助磨剂还可以用于生产其他特殊水泥，如高抗震水泥、水下水泥等。
在这些特殊水泥中适量添加水泥助磨剂可以提高水泥的性能和特殊功能。
总之，水泥助磨剂是一种重要的化学添加剂，对于提高水泥磨细度、增强水泥的流动性和强度，降低能耗等方面具有显著作用。
在不同类型的水泥生产中，选择合适的水泥助磨剂，能够有效提高水泥的质量和效率。
水泥助磨剂作用机理及正确使用
水泥助磨剂作用机理及正确使用一、助磨剂概述助磨剂是在水泥粉磨过程中向磨机系统添加的化学药剂的总称。
其主要是提高粉磨效率，加快矿石颗粒的破碎速度，并由于药剂的分散作用，而改变物料的流变力学特征，有的还可以对钢球和衬板起缓蚀作用，最终达到降低能耗、钢耗的作用。
二、助磨剂作用机理1．粉体流变学说助磨剂是通过物理化学作用吸附于物料表面，使物料颗粒间的磨擦力和粘附力减小，颗粒表面的电荷得到中和，使其在磨内的流动性趋好，粉磨效率提高。
2．降低硬度学说助磨剂在颗粒上的吸附降低了颗粒的表面能或引起表面层晶格的错位迁移，产生点和线的缺陷，从而降低颗粒的强度和硬度，同时阻止新裂纹的闭合，促进裂纹的扩展。
三、助磨剂分类1．固体助磨剂硬脂酸盐类、胶体二氧化硅、炭黑、氧化镁粉胶体石墨、天然石膏等。
2．液体助磨剂三乙醇胺、聚丙烯酸脂、甘醇、聚羧酸盐、甲醇、以及其它表面活性剂、分散剂等。
3．气体助磨剂丙酮、甲烷、水蒸气和四氯化碳等。
四、如何正确选用助磨剂（一）助磨剂的选型本着适应就是最好的原则，根据自身的生产情况和工艺状况，合理选择助磨剂①在水泥销售旺季选用提产型的助磨剂以占领更多的市场份额。
②在生产任务不紧张的时期，选用增强型的助磨剂节约熟料。
③综合上述两种需求，选用提产增强型的助磨剂既提高了磨机产量降低了电耗，又节约了熟料降低了生产成本。
④根据生产的水泥品种，选用适用于各水泥品种的助磨剂。
⑤对开路磨和闭路磨来说，选用的助磨剂也是不同的。
⑥选用符合国家标准的助磨剂，最好是具备混凝土检测功能的助磨剂生产企业。
（二）、助磨剂生产的原料选购原则应避免出现以下现象①首先产品中不应加入盐、碱等对水泥性能有害成分；其次部分固体助磨剂中含有铬物质，铬是一种很强烈的致癌物质，要严格控制；还有要严格控制产品中氯离子的含量，这是保证混凝土质量的基本保障。
②所选生产原料必须是质量稳定，对人体无毒无害，对环境无污染的，这是保证产品质量安全性的前提；即使从降低生产成本考虑，采用部分化工厂的下脚料和工业、农副业废料，也必须验证产品质量绝对安全。
关于水泥助磨剂对水泥工艺的助磨与增强作用研究
关于水泥助磨剂对水泥工艺的助磨与增强作用研究发布时间：2023-02-23T02:37:20.389Z 来源：《新型城镇化》2023年1期作者：朱强[导读] 水泥助磨剂作为可有效缩短粉磨时间、改善水泥性能、节能减排，已成为公认的重要水泥添加剂，所以，做好助磨剂产品工艺的开发，意义非常重要。
新疆圣雄能源股份有限公司水泥厂新疆吐鲁番 838100摘要：对两种磷酸盐和四种醇胺类水泥助磨剂进行了助磨效果和对水泥常规物理性能影响的研究。
在此基础上，重点研究了两类水泥助磨剂对水泥与混凝土外加剂适应性的影响，并对其机理进行了初探。
结果表明：磷酸盐A中期助磨效果最明显，三乙醇胺和丙三醇中后期助磨效果都比较好；丙三醇和三乙醇胺增强效果较好；各助磨剂单体对凝结时间和标准稠度用水量影响不大；磷酸盐类水泥助磨剂对水泥与外加剂的适应性有所改善，而醇胺类水泥助磨剂对水泥与外加剂的适应性有不良影响。
关键词：助磨剂；助磨效果；水泥性能；适应性水泥助磨剂在水泥产业中具有重要地位，尤其是“低碳”时期，为做好环境清洁，提高能源利用率，我国已相继出台相关水泥产业方面的法律、法规，即将出台的《水泥工业产业政策（送审稿）》中，要求在2012年以前基本淘汰落后湿法立窑产能，2015年以前基本淘汰所有落后产能和日产低于1 000 t的新干法产能，并要求新建的新干法线自由资金比例不低于50%，且符合地区水泥工业的发展现状、实行等量淘汰。
水泥助磨剂作为可有效缩短粉磨时间、改善水泥性能、节能减排，已成为公认的重要水泥添加剂，所以，做好助磨剂产品工艺的开发，意义非常重要。
1 试验用原材料及试验方法1.1 试验用原材料采用冀东P·O 42.5级水泥熟料，天然二水石膏，II级粉煤灰，工业级磷酸盐A、葡萄糖酸钠，三乙醇胺，化学纯磷酸盐B和分析纯丙三醇、乙二醇、一缩二乙二醇，萘系高效减水剂作为试验用原材料。
1.2 试验方法1.2.1 水泥助磨效果试验方法先将水泥熟料及石膏用颚式破碎机破碎至5 mm以下，然后再配制普通硅酸盐水泥，其配合比为：水泥熟料810 g、粉煤灰140 g和天然二水石膏50 g，放入准305 mm×305 mm的水泥易磨性试验磨，在加入0.02%～0.04%水泥助磨剂进行粉磨，并分别测定粉磨14、18、22、26、30 min水泥的比表面积和细度，其方法参照GB 8074—87和GB 1345—2005。
水泥助磨剂对水泥工艺的助磨与增强作用
水泥助磨剂对水泥工艺的助磨与增强作用水泥助磨剂是一种常用的水泥工艺添加剂，其主要作用是增强水泥的物理力学性能，改善水泥的品质和耐久性，并提高水泥生产效率和降低生产成本。
本文将就水泥助磨剂的助磨与增强作用进行详细探讨。
一、水泥助磨剂的助磨作用水泥生产过程中，经常需要进行磨矿操作，将生产的熟料从大块磨碎成粉状物料，以便进行下一步的生产工艺。
然而，水泥原料磨矿过程中存在诸多问题，如能耗大、效率低、噪音高、易损件损坏等，这不仅使水泥生产成本增加，还影响了生产效率。
为了解决这些问题，水泥工业逐渐引入水泥助磨剂。
水泥助磨剂是一种高效的助磨添加剂，其主要作用是在水泥磨矿过程中降低摩擦力、减少磨损、降低能耗、提高磨矿效率。
水泥助磨剂因其独特的助磨机理，已经成为水泥生产中必不可少的添加剂之一。
水泥助磨剂主要分为有机和无机两种类型，其中有机水泥助磨剂是通过改变水泥分子结构实现助磨的，具有独特的化学机理，能够在水泥粉体表面形成薄膜，在摩擦过程中减少颗粒之间的接触面积和粉体之间的摩擦力，从而减少单元能耗。
而无机水泥助磨剂主要是通过协同作用来减少摩擦力、降低能耗、提高水泥强度等，目前已经成为水泥助磨剂的主流。
二、水泥助磨剂的增强作用水泥助磨剂除了在磨矿过程中起到助磨的作用以外，还能在水泥硬化过程中增强混凝土的强度和耐久性。
具体表现为：1. 提高水泥强度水泥助磨剂在生产过程中添加可以有效地提高水泥强度、降低水泥能耗。
其中，无机水泥助磨剂可以通过改变水泥颗粒的形态和结构，使其产生更紧密的物理结构，从而获得更高的强度。
2. 加快水泥硬化速度水泥助磨剂可以有效地缩短水泥硬化时间，提高水泥硬化速度。
这主要是因为水泥助磨剂可以增强水泥粘性和流动性，促进水泥颗粒在反应物之间的混合和催化反应的进行，从而加速水泥的硬化过程。
3. 提高水泥的耐久性水泥助磨剂可以有效地提升水泥的耐久性，主要是通过改善水泥的结构、增强水泥粘结力和抗压强度、降低水泥的孔隙率等方式来实现的。
水泥助磨剂的作用机理
水泥助磨剂的作用机理Your browser does not support this audio format.关于助磨剂的作用机理，作者提出了薄膜假说，认为助磨剂在被磨细的细颗粒表面形成了一单子吸附薄膜，从而减少了细颗粒问的聚结以及细颗粒与研磨体和村板间的黏糊，提高了粉磨效率。
按照这一假说，既可解释助磨荆的助磨作用，又可指导助磨剂的选择。
助磨剂是一种能提高粉磨效率的外加剂，对于它的作用机理，有列宾捷尔(Rehbinder)的微裂纹假说，认为助磨剂的作用机理主要是降低了粉磨阻力和阻止了聚集作用。
其他学者也提出了各种不同的假说，但至今尚有争议，因而指导助磨剂的选择和生产实践主要还是依靠经验方法。
我们认为．用作助磨剂的表面活性分子，在被磨细的细颗粒表面形成了一单分子吸附薄膜，从而减少了细颗粒问的聚结以及细颗粒与研磨体和衬板间的黏糊，提高了粉磨效率。
“薄膜假说”可解释助磨剂的作用机理，并可指导助磨剂的选择。
众所周知，助磨剂的作用随其加入量的增大而增大，直至一个最大值，超过此值，助磨作用保持不变，这一最大值，按照薄膜假说，就是助磨分子在所有颗粒表面形成单分子吸附的最低需用量。
助磨剂掺量超过此值，只增加薄膜的厚度(多分子吸附)，不再提高分散作用，如表1所示。
这一理论计算值与实际掺量是很接近的。
按照薄膜假说，随着水泥比表面积的增加，形成单分子吸附薄膜的助磨剂量增加，即水泥磨得愈细，助磨剂所需掺量愈大。
按西德Schneider资料，当硅酸盐水泥比表面积由2400—3000em2／g提高到40130—5500cm2／g时，助磨剂的掺人量由0．01％～0．03％提高到0．04％一0.01％。
对于同类性质助磨剂，分子量和密度愈小，则形成相同单分子吸附薄膜所需要的量就愈60少，或者说在相同掺量时，其助磨作用就愈强。
这就是说，按照薄膜假说，可以用分子量与密度之积的螂数来衡量同类性质助磨剂助磨作用的大小，如表2所示，这两个参数为助磨剂的选择提供了参考依据。
粉体助磨剂的作用原理
粉体助磨剂的作用原理粉体助磨剂是一种用于增加颗粒体积和改善粉体流动性的物质。
它的作用原理主要有压实作用和润滑作用。
首先，粉体助磨剂可以通过压实作用增加颗粒体积。
在粉体磨合的过程中，颗粒之间存在一定的间隙，会造成颗粒之间的接触表面积减小，从而阻碍颗粒之间的磨合和结合。
粉体助磨剂添加到粉体中后，可以填充颗粒之间的间隙，增加颗粒之间的接触表面积，使得磨合的效果更加显著。
同时，粉体助磨剂还可以在颗粒表面形成一层薄膜，起到一定的防止颗粒结合的作用。
这些都可以增加颗粒的体积，提高磨合的效果。
其次，粉体助磨剂还可以通过润滑作用改善粉体的流动性。
在粉体磨合的过程中，颗粒之间可能存在摩擦和阻力，会导致粉体的流动性下降。
粉体助磨剂添加到粉体中后，可以润滑颗粒之间的接触面，减少摩擦和阻力，从而改善粉体的流动性。
此外，粉体助磨剂还可以吸附粉体表面的水分，减少粉体之间的黏着力，进一步提高粉体的流动性。
因此，粉体助磨剂可以使粉体在输送、储存和加工过程中更加顺畅。
另外，粉体助磨剂还可以通过调节粉体的表面性质来影响粉体的性能。
粉体的表面特性对粉体的流动性、分散性以及在后续加工过程中的性能都有重要的影响。
粉体助磨剂可以在粉体的表面形成一层薄膜，改变粉体的表面性质，从而调节粉体的物理性质。
例如，粉体助磨剂可以增加粉体的亲水性或疏水性，提高粉体在悬浮液中的分散性，从而改善颗粒的液-固界面相互作用，减少颗粒之间的聚集和沉积。
总之，粉体助磨剂的作用原理包括压实作用、润滑作用以及调节粉体表面性质。
它们的共同作用可以增加颗粒体积，改善粉体流动性，提高粉体加工过程中的效率和质量。
在工业生产中，粉体助磨剂被广泛应用于粉体冶金、陶瓷、化工等领域，为粉体加工和应用提供了重要的支持。
材料工程技术专业《助磨剂的作用机理》
助磨机理助磨机理助磨剂的助磨机理还在研究和探索中，目前学术界接受的助磨机理、理论有以下两种。
〔1〕强度理论助磨剂是外表活性物质，能附着在颗粒外表，使颗粒间摩擦和黏附力降低，也可使颗粒外表电荷中和，提高物料流动性，发送磨内环境。
物料吸附外表活性剂后，降低物体的外表能和硬度，也能降低分散颗粒之间聚集和粉体与研磨介质的黏附现象，防止裂纹复合，有利于裂纹扩展。
〔2〕流学学理论助磨剂吸附在粉体外表，削除细粉团聚现象，改善粉体分散度和流动度，有利于进一步提高比外表种。
综上所述中，粉磨过程是机械应力间断地作用于物料的过程，被磨物料原有的裂纹被扩展和延伸，并生成新的裂纹，在间断期间，不饱和键的吸引力那么使裂纹重新愈合。
助磨剂的参加，通过物理化学作用吸附于物料外表，使颗粒间的摩擦力和粘附力减小，颗粒外表的电荷得到中和，降低了粉磨阻力和阻止微粒积聚，使物料在磨内的流动性趋好，缩短了停留时间，故单位时间磨机的产量大。
对粉磨细度很细的高强度等级水泥，助磨剂的效果更为显著，据报导，掺加助磨剂可使粉磨效率提高2021上。
在美国、德国、日本、俄罗斯等国家都日益广泛地将助磨剂用于水泥工业生产。
助磨剂在不同粉磨阶段的作用从助磨剂的机理和本钱比价分析，助磨剂适合应用于粉磨易磨性差的物料〔水泥熟料、矿渣、钢渣〕、超细粉磨工艺和粉磨效率低的钢球磨。
球磨机的不同粉磨阶段助磨剂的作用是：在粗磨阶段，助磨剂主要是促进裂纹形成的扩展有，甚至断裂，并随助磨剂分子进一步渗入，起到阻止裂纹愈合的作用；在细磨或超细磨阶段，助磨剂主要起分散、延缓或减轻细物料的聚结，减少磨内粉料粘球和衬板的作用，提高粉磨效率助磨剂对粉磨过程和水泥性能的影响助磨剂对水泥粉磨过程和水泥消化过程会产生复杂的、有益或有害的影响。
助磨剂对水泥粉磨和性能影响存在因果层次〔指助磨剂对某一指标产生影响，又进一步对另一指标产生影响〕和多重作用〔一些性能指标同时受多个因素影响〕。
在粉磨方面，由于助磨剂的参加，改善水颗粒的分散性，提高选粉机的选粉效率和磨机的粉磨效率，提高产量和降低电耗；但由于增加粉体流动性，在输送和装卸过程中加大扬尘。
了解助磨剂
了解助磨剂粉体的制备，尤其是超细粉体的制备，在现代材料产业中发挥着越来越紧要的作用。
而材料的碎裂对能源的消耗特别大。
据统计，在现代工业中，约80%的能源被用于材料的碎裂和粉磨。
实践证明：在对材料进行粉碎和碎裂时，采纳适当的助磨剂可以提高研磨产量、降低能耗。
1.助磨剂的概念和分类助磨剂是在磨碎过程中向磨机系统添加的化学药剂的总称。
其作用重要是提高磨矿效率、加快矿石颗粒的碎裂速度，并由于药剂的分散作用，而更改矿浆的流变学特征，有的还可以对钢球和衬板起缓蚀作用，最后达到降低能耗、钢耗和进行选择性磨碎的目的。
可以用作助磨剂的物质很多，按物质状态可以分为固体、液体和气体助磨剂。
▼常用助磨剂的种类及应用2.助磨剂的作用机理助磨剂的作用原理重要有两种观点：一是“吸附降低硬度”学说，认为助磨剂分子在颗粒上的吸附降低了颗粒的表面能或者引起近表面层晶格的位错迁移，产生点或线的缺陷，从而降低颗粒的强度和硬度；同时，阻拦新生裂纹的闭合，促进裂纹的扩展。
二是“矿浆流变学调整”学说，认为助磨剂通过调整矿浆的流变学性质和矿粒的表面电性等，降低矿浆的黏度，促进颗粒的分散，从而提高矿浆的可流动性，阻拦矿粒在研磨介质及磨机衬板上的粘附以及颗粒之间的团聚。
实际上，影响磨矿产量或产品细度的因素是很多而杂的，包括设备类型、物料强度和硬度性质、表面性质、给料粒度、矿浆黏度或浓度、颗粒的团聚和分散状态等。
因此，从整个细磨或超细磨工艺来看，上述两种助磨剂作用原理是统一的、同时存在的。
从颗粒断裂的过程来看，助磨剂分子在新生表面的吸附可以减小裂纹扩展所需的外应力，促进裂纹的扩展，因而可以提高粉碎效率或降低粉碎能耗。
从粉碎工艺考虑，助磨剂能够降低矿浆粘度，并提高矿浆流动性；从化学结构来说，助磨剂应具有良好的分散作用，能够调整矿浆的粘度，具有较强的抗Ca2+、Mg2+本领，受pH值的影响较小等特性。
3.助磨剂作用效果的影响因素助磨剂的作用效果受诸多因素的影响，包括助磨剂的用量、用法、矿浆浓度、pH值、被磨物料粒度及其分布、粉碎机械种类及粉碎方式等。
水泥助磨剂的应用与效果
水泥助磨剂的应用与效果添加助磨剂的目的是为了改善物料的易磨性，减轻颗粒之间的粘聚结团作用，消除微细颗粒糊球糊衬板现象，提高磨机内物料的流动性，从而实现球磨机节能高产的目标，水泥助磨剂为水泥企业带来的经济利益。
标签：水泥助磨剂;应用;节能减排前言：水泥助磨剂在水泥生产过程中的作用机理主要是在粉磨过程中改变颗粒之间的相互作用，使其黏附性降低，流动性增加，防止二次颗粒的形成。
助磨剂被磨内物料吸附后，降低了颗粒的表面自由能，避免了裂纹愈合，有利于裂纹的扩展，提高了物料的易磨性。
一、水泥助磨剂的作用机理1、水泥助磨剂的作用在水泥粉磨过程中掺入极少量的助磨剂，在不改变粉磨设备情况下，一方面，粉磨相同的时间，能优化水泥的颗粒粒径的分布状况，使水泥颗粒分布更加的合理，提高水泥胶砂的早后期强度，同时提高球磨机的产量，有效降低球磨机的过粉磨现象，另一方面，在达到规定的粉磨颗粒分布要求的情况下，粉磨的时间减少，产量增加明显。
此外掺加助磨剂还能提高粉体的流动性能，有利于水泥的运输以及储存;提高磨机内物料分散性，有效避免水泥超细颗粒的静电吸附作用和包球现象以及降低糊磨粘球现象的发生。
2、作用机理国内外研究机构对水泥助磨剂的粉磨机理，进行了大量的科学探索，但是研究机理一直处于缓慢阶段，没有一个统一的结论，甚至有些结论还相互矛盾。
综合水泥助磨剂的一些研究理论，被认可的主要有以下几种：（1）马杜里的颗粒分散理论Mardulier的颗粒分散理论，也就是所谓的粉体流变学说，认为在水泥粉磨过程中物料微细颗粒聚集的根源，是由于粉磨截断的结果，在颗粒产生断裂面时，在断裂面的两侧形成电性相反的电荷，对于水泥熟料而言，所涉及的Si-O与Ca-O单键键能分别约为460KJ/mol和113KJ/mol，从单键键能可知，后者键能较小，因此颗粒的断裂首先发生在Ca2+和O2-的活性点位置上，电子云密度由于离子键的断裂而产生变化，断裂面的两侧出现一系列交错分布的Ca2+和O2-的活性点，若没有外来离子或分子来饱和裸露的离子键，断裂面的两侧会立即复合，出现包球现象。
助磨剂在水泥粉磨系统中的应用
助磨剂在水泥粉磨系统中的应用摘要：介绍了助磨剂在水泥粉磨过程中节能降耗的重要作用，探讨了助磨剂的助磨机理，并通过水泥助磨剂在生产中的实际应用效果，来阐述在水泥粉磨系统中应用助磨剂的重要性和适应性。
关键词：助磨剂；水泥粉磨；效率；强度Abstract: This paper introduces the grinding aids in cement grinding process the importance of energy saving effect, discussed the grinding aid mechanism, and through the cement grinding agent in the production of the actual application effect, to elaborate on the cement grinding system in the application of grinding aids and the importance of adaptability.Key words: grinding agent; cement grinding efficiency; strength;中图分类号: TQ172.1+1文献标识码: A文章编号:1 引言众所周知，水泥是国民经济的基础原材料，水泥工业属于重工业和高耗能工业，而水泥粉磨的耗能在整个生产过程中占据极大的比重，其中电耗约占综合电耗的60%-70%，其能量的利用率又极低，粉磨过程的大部分电能被消耗在无效热量中。
另一方面，当水泥颗粒细化后，由于自身表面能较大而有自动团聚的倾向。
助磨剂在水泥粉磨系统中的应用可以帮助企业实现节能降耗、节约资源，有效提高粉磨效率防止团聚。
在水泥的粉磨生产中加入适量的助磨剂，通过助磨剂的表面活性及电荷分散作用达到对颗粒表面的物理化学改性，发挥界面效应，可使水泥的细度和磨机的功率消耗相同的条件下增加产量；或可以在水泥产量和磨机功率消耗相同的情况下增加水泥的比表面积，优化水泥颗粒级配，进而提高水泥的强度和质量。
助磨剂的作用及作用机理研究
文章编号:1007-967X(2004)01-0011-03助磨剂的作用及作用机理研究Ξ②韩跃新,田 兰,王泽红,印万忠(东北大学,辽宁沈阳110004)摘 要:在磨矿过程中,添加一定的助磨剂,可以提高磨矿效率,提高磨矿生产能力,减少磨矿能耗。
助磨剂的作用和作用机理尚处于研究之中,有待于进一步的完善。
介绍了助磨剂的种类、作用和国内外助磨剂的研究现状,并浅析了助磨剂的作用机理。
关键词:助磨剂;磨矿;能耗中图分类号:T D921.4 文献标识码:A1 前 言为了提高磨矿效率,可以在磨矿过程中添加化学药剂,通过药剂改变磨矿环境或物料表面的物理化学等方面的特性。
在磨机内添加的化学药剂称之为助磨剂。
助磨剂(也称粉碎助剂)是微粉碎和超微粉碎作业的一种辅助材料,由于多是一些有机或无机的化学药品,故亦可称化学粉碎助剂。
它的添加量甚微,但收益颇大,或者提高粉碎产品细度;或者在一定的动力消耗下提高磨机生产能力;或者能够改善粉体物料的性能,如流动性、填充性、分散性、贮存稳定性等;或者防止物料凝聚和粘壁等等。
2 助磨剂的种类助磨剂种类繁多,助磨效果差异很大,应用较多的就有百余种。
按其在常温下的存在状态一般可分为液体、气体和固体三种。
液体助磨剂有胺类、醇类、某些无机盐类及水;气体助磨剂有水蒸气、丙酮气体和惰性气体等;固体助磨剂有胶体炭黑、硬脂酸钙、无机盐氰亚铁酸钾、硬脂酸等。
3 助磨剂研究现状关于助磨剂的研究,最初始于20世纪30年代。
1931年,列宾捷尔[1]在测定物料硬度时,发现固体表面覆有薄膜后,其硬度小于表面光滑的固体。
于是系统地考察了周围介质对物料破坏过程中力学性能的影响。
对水、无机盐、表面活性剂的试验研究结果表明:方解石硬度降低程度与加入物浓度的关系曲线,具有吸附等温线特征。
他还着重研究了表面活性剂的吸附能力对降低固体强度的效应。
列宾捷尔的这一研究成果奠定了一门新兴边缘学科———物理化学的力学基础。
在此之后,很多研究者先后开展了各种化学药剂对固体力学性能影响的探讨。
几种水泥助磨剂的作用机理和效果表征探析
摘
要 ：简 要 介 绍 国 内外 学 者 在 水 泥 助 磨 剂研 究领 域 所 得 出的研 究 成果 ，并 给 出 一些 作 用 机理 方 面 新 的观
点 ，认 为 减 小 离子 层 问 的错 动 阻力 、消 除 静 电吸 引作 用 和 使 用 复 合 助磨 剂对 改 变水 泥物 理 性能 可 能 产 生 综合 效
存在可 以改变物 料颗 粒表 面的物 理性 质 ，助磨荆作 为表面 活性剂均 匀 吸附在 晶体 的裂纹 上 ，降低 裂纹表 面
自由能 ，使颗粒 表 面应 力 变小 ，减少 外来 的破坏力 ．
此外 ，助磨 剂还具 有 消弱静 电 的作用¨ ．在粉磨 系统 中 ，由于机械运 动研 磨体 与被研磨 物质及 衬板 之 】
进一 步的探讨 和分 析 ．
１ 水 泥助磨 剂的作 用机理 关 于水泥 助磨剂 的作 用机 理 ， 目前 已有 多种 见解 和理 论 ． 国外 学 者 列 宾捷 尔 （ ｅ ｂ ｄｒ Ｒ ｈ ｉ ｅ）提 出 了强 ｎ
度消 弱理论 ，也称 吸附理论 ．他认 为 ，助磨 剂 吸附在物料 表面 ，影响 了物料 的物 理化学 性能 ，即降低 了 物料 颗粒表面 能量 ，从而 改变 了物料 的硬 度和强 度 ，使物 料颗粒 的易碎 性 提高 ，有利 于粉碎 过程 的进行 ． 另一 国外 学者 马杜里 （ ｒｕｉ ） 出 了颗 粒分散 理论 ，也 称 裂价 键 理 论 ．他认 为 ，水 泥物 料被 粉 Ｍａｄ ｌ ｒｕ 提 ｅ 碎 时会 出现大 小不 同的颗 粒 团体 ，这 些 团体有随 时聚合 的可能 ，会形成 粉磨 阻力 ，使 粉磨效 率下降 ．团聚 的原因是 由于 Ｓ— ｏ共价 键 和 ｃ ｏ离子 键 被 打断 时 ，它 们 的 电子 云密 度重 新 分 布 ，形成 极性 分 子或 带 ｉ 电粒 子 ，即形 成断 面上 的不饱 和 电 价键 ，断 面两 侧会 出现正 电层 （ ａ Ｃ ２ 和 负 电层 （ ２ ） ） ｏ 一 ，它 们 会相互 吸 引 ，致使 断面重新 弥合 ．而 助磨剂 可带 来 电性 离子或极 性分子 ，可 中和 断面上 未饱 和的 电价键 ，使 团聚 难 以进行 ，其 结果 会使 物料流 动性 、分散 性提 高 ．格里菲 斯 （ ｒ ｆ ｈ 的 断裂 力学 理论 认 为 ，一 切 实际 Ｇ ｉｉ ） ｆｔ 材料 总存在许 多细 小 的裂纹 ．也就 是说 ，材料 内部结构 的致密 程度是 相对 的 ，多少都会 存在 一定 的结构缺 陷 ，材料 的断裂过 程从 结构最 薄弱 处开始 ，断裂 时新 的裂纹不 断 出现 ，旧的裂纹 不 断延长 ，裂纹不 断扩展
超细SiO2粉的制备与助磨研究
试验原料为取自辽宁某地的石英粉，SiO2 含量
·30·
为 99% ，密度为 2. 65 g / cm3 ，松散密度为 1. 11 t / m3 ； 其粒度特性曲线如图 1 所示，中位径 d50 = 9. 873 !m。
辽宁省沈阳市和平区文化路 3 号巷 11 号。
印万忠等：超细 SiO2 粉的制备与助磨研究
2005 年第 l2 期
r / min。 采用的磨矿介质为氧化锆球，球径为 2. 0、l. 0、
0. 5 mm，密度为 5. 4 g / cm3 ，松散密度为 3. 84 I / m3 。 采用 HORIBA LA - 300 型激光粒度测试仪对
质配比试验。介质配比方案如表 l 所示，图 6 为不
同介质配比下产品粒度随磨矿时间的变化情况。
表 1 介质配比方案
介质尺寸 / mm ! 2. 0
配比 l 30
质量比 / % 配比 2 l5
配比 3 50
! l. 0
40
25
30
! 0. 5
30
60
20
合计
l00
l00
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图 6 球配比对产品粒度的影响
图 1 原料粒度特性曲线
1. 2 试验手段 试验设备为 KM1 型搅拌磨（ 辽宁矿冶聚氨酯实
业有限公司生产），其结构如图 2 所示。磨机规格 ! 270 mm X 230 mm，有效容积 7. 8 L，转速 n = 248
＊ 国家科技攻关项目（ 编号：2001BA310A09）。 印万忠（1970 - ），男，东北大学资源与土木工程学院，教授，110004
水泥助磨剂
水泥助磨剂
水泥助磨剂是一种在水泥生产过程中广泛使用的辅助材料，能有效提高水泥的磨研效率和性能。
水泥助磨剂的应用在水泥生产中起着至关重要的作用，对水泥生产的质量和效率有着显著的影响。
水泥助磨剂的作用机理
水泥助磨剂可以提高水泥的磨研效率，主要原因在于它能够改善水泥磨磨煤机的磨炼条件，降低磨损和能耗。
水泥助磨剂的添加可以改善水泥磨磨煤机的粉磨能力，加速水泥的磨磨，降低能耗，从而提高生产效率。
水泥助磨剂的分类
根据其化学成分和功能特点，水泥助磨剂可以分为有机助磨剂和无机助磨剂两大类。
有机助磨剂主要是指聚羧酸盐类和有机氧化物等，它们具有优异的分散性和增稠作用，能够有效降低水泥的磨损和能耗。
无机助磨剂主要是指金属氧化物、氢氧化物等，它们具有一定的晶型和晶核增长作用，有助于提高水泥的磨磨和性能。
水泥助磨剂的应用
水泥助磨剂在水泥生产中的应用十分广泛。
在水泥磨磨炼过程中，通过适量添加水泥助磨剂，可以有效提高水泥的磨研效率和品质，减少能耗和磨损，提高生产效率。
水泥厂在选用水泥助磨剂时，需根据具体的生产工艺和水泥品质要求来选择合适的水泥助磨剂，以达到最佳的生产效果。
总结
水泥助磨剂作为水泥生产中不可或缺的重要辅助材料，对水泥生产的磨研效率和性能起着至关重要的作用。
通过合理选择和添加水泥助磨剂，可以有效提高水泥的磨研效率，降低生产成本，提高水泥的品质和市场竞争力。
水泥厂在选用水泥助磨剂时，应结合具体生产情况和水泥品质要求，合理选择和调整水泥助磨剂的种类和添加量，以达到最佳的生产效果和经济效益。
DA分散剂对铝土矿粉磨效率的影响及其作用机理
中 国 矿 业
ＣＨ Ｉ ＮＡ Ｉ Ｎ Ｇ ＡＧＡＺ１ Ｍ ＮＩ Ｍ ＮＥ
Ｖ０． １ ２１． ＮＯ． ２ Ｆｅｂ ． ２ ２粉 磨 效 率 的 影 响 及 其 作 用 机 理 Ａ
王泽红 ，邓善芝 ，于福家 ，韩跃新 太 ，高
Ａｂ ｔａｃ ： Ｔｈｅ ｅ ｆ ｃ ｓｒ ｔ ｆｅ ｔｏｆＤＡ ｓ ｅ ｓ ｔｏｎ ｔ ｉ ｎ ｆｉｉｎｃ ａ ｄｉｐ ｒ ａｎ ｈｅ ｇｒｎｄｉｇ ｅ ｆｃ ｅ ｙ ｏｆｂ ｕｘｉｅ ｗａ ｔ ｉｄ ａ ｄ ｈｅ ｍ ｅ ｈａ ｔ ｓ ｓ ｕｄ ｅ ｎ ｔ ｃ — ｎｓ ｓ ｉｍ ｗａ ｌｏ ａ ａ ｙ ｅ ｎ ｔ ｉ ｐｅ ｅ ｓ ｒｎｇ ｔ ｅ ａ ｓ ｐｔｏｎ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｇｒｎ ｎｇ ｐｕ ｐ ｖｓ ｏ ｉｙ， ｓ ａ ｓ ｎ ｌ ｚ ｄ ｉ ｈ ｓｐａ ｒｂｙ ｍ ａ ｕ ｉ ｈ ｂ ｏｒ ｉ ｈａ ａ ｔ ｒｓｉｓ， ｉ ｄｉ ｌ ｉｃ ｓ ｔ ｔ ｕ ｆ ｃ ｌｃ ｒｃｐｏｔ ｎ ｉ ｌｏ ｈｅ ｂ ｘｉｅ ａ ｈｅ ｓ ｒ ａ ｅａ ｈｅ ｓ ｒ ａ ｅ ｅｅ ｔ ｉ ｅ ｔａ ｆｔ ａｕ ｔ ｎｄ ｔ ｕ ｆ ｃ ｐｐｅ ａ ｅｏｆｐ ｒ ｉｌｓ Ｔｈｅ ｒ ｓ ｌｓ ｓ ａｒ ｎｃ ａ ｔｃ ｅ ． ｅ ｕ ｔ ｈｏｗｅ ｈ ｄ ｔ ａｔ ｔ ｏ ｅ ｔｏｆ０ ７４ ｍ ｎ ｔ ｅ ｇｒ ｎｄ ｐ ｏ ｈｅ ｃ ｎｔ ｎ 一 ．０ ｍ ｉ ｈ ｏｕ ｒ ｄｕｃ ａ ｎｃ ｅ ｓ ｄ ｂ ．６ ｅ ｃ ｎｔ ｐ ｉ ｔ ｔｗ ｓ ｉ ｒ ａ ｅ ｙ ３ ４ ｐ ｒ ｅ ｏ ｎ ｓｕｎｄ ｒ ｔ ａ ｅ ｇｒｎｄ ｅ ｈｅ ｓ ｍ ｉ — ｉ ｏ ｎｇ ｃ ｎｄｉｉ ｉ ｔｏｎｓｕｓｎｇ ＤＡ ｉ ｐ ｒ ａ ｓ ｇ ｉ ｎｇ ａｄ． Ｔ ｈｅ ｐｈｙ ｉａ ｄｓ ｐ ｉ ｎｄ ｃ ｍ ｉａ ｓ ｐｔｏｎ ｗｅ ｅ ｄ ｓ ｅ ｓ ｎｔ ａ ｒｎｄｉ ｉ ｓｃ ｌａ ｏｒ ｔｏｎ ａ ｈｅ ｃ ｌａｄ ｏｒ ｉ ｒ ｏ ｃ ｒ ｄ ｏｎ ｔ ｕｘｔ ｕｒａ ｅ，ｗ ｈｉｈ ｃ ｌ ｅ ｕｃ ｈ ｌ ｓ ｏ ｉｙ，ｃ ｎ ｈｅ ｓ ｆｃ ｌｃ ｒｃ ｐ ｅ ｉｌ ｃ ｕｒ ｅ ｈｅ ｂａ ｉｅ ｓ ｆ ｃ ｃ ｏｕ ｄ ｒ ｄ ｅｔ ｅ ｐｕ ｐ ｖｉｃ ｓｔ ｈａ ｇｅ ｔ ｕｒａ ｅ ｅ ｅ ｔ ｉ ｏｔ ｎｔａ ｏ ｈｅ ｂａ ｉｅ ａ ｄ ｅ ａ ｅ ｔ ｕｒａｃ ｐｐｅ ａ ｅｏｆｐａ ｔｃｅ ． Ｂｕ ｈｅ ｅ ｆ ｃ ｆＤ Ａ ｉ ｐ ｒ ａ ｈｅ ｓ — ｆｔ ｕｘ ｔ ｎ ｎｈ ｎｃ ｈｅ ｓ ｆ ｅ ａ ａｒ ｎｃ ｒｉｌ ｓ ｔ ｔ ｆｅ ｔ ｏ ｄ ｓ ｅ ｓ ｎｔｏｎ ｔ ｕｒ ｆ ｃ ｒ ｎｅ ｓ ｏ ｈｅ ｂａ ｘｉｅ ｗ ａ ｅ ｙ ｌ ． ａ ｅｈａ ｄ ｓ ｆｔ ｕ ｔ ｓ ｖ ｒ ｏｗ Ｋ ｅ ｒ ｓ：ｂａ ｉｅ；ｇｒｎ ｎｇ ａｉ ｇｒｎｄｉ ｆｉｉ ｎ ｙ ｙ ｗｏ ｄ ｕｘ ｔ ｉ ｄｉ ｄ； ｉ ｎｇ ｅ ｆｃｅ ｃ
水泥助磨剂对水泥工艺的助磨与增强作用
水泥助磨剂对水泥工艺的助磨与增强作用水泥助磨剂是一种常用的水泥添加剂，应用于水泥生产过程中，可以起到助磨和增强水泥品质的作用。
本文就水泥助磨剂的作用机理、研究现状和应用前景进行探讨。
一、水泥助磨剂的作用机理1. 改善颗粒分布水泥生产过程中，烧成的生料在研磨时会因为内应力而出现结块现象，从而难以达到细度和颗粒分布的要求。
水泥助磨剂可以通过粘附在颗粒表面，改善颗粒分布，增加颗粒间距来降低颗粒相互作用力，降低结块现象，使水泥的细度和品质达到更高的要求。
2. 降低磨耗水泥研磨过程中，颗粒与钢球、钢件碰撞后会出现磨损和损伤，从而会降低水泥的品质和耐久性。
水泥助磨剂可以降低磨损和损伤，通过形成抗磨膜和填充微裂纹的作用来增强水泥的抗磨性能。
3. 促进水泥反应活性水泥反应活性是影响水泥性能的一个重要指标，通过添加适量的水泥助磨剂可以促进水泥反应活性，提高水泥的强度和稳定性。
二、研究现状目前国内外对水泥助磨剂已经展开了广泛的研究，研究主要包括水泥助磨剂对水泥品质的影响、水泥助磨剂的种类和应用研究等方面。
1. 水泥助磨剂对水泥品质的影响研究表明，水泥助磨剂可以改善水泥的细度、颗粒分布、稳定性和早期强度。
在实际生产中，适当添加水泥助磨剂可以提高水泥的品质和生产效率。
不过，过多地添加水泥助磨剂会导致水泥的品质下降，甚至因为化学反应而影响水泥的强度和耐久性。
2. 水泥助磨剂的种类常用的水泥助磨剂有有机复合物、多元醇、有机酸、硅酸盐等，其中硅酸盐是最常用的水泥助磨剂。
硅酸盐水泥助磨剂具有极佳的助磨效果和增强水泥品质的特点，在国内外应用广泛。
3. 应用研究水泥助磨剂的应用范围广泛，主要应用于水泥研磨、混凝土添加剂、高性能水泥、矿物材料等领域。
随着绿色环保和资源合理利用的要求不断提高，研究者在开发新型、绿色环保的水泥助磨剂方面也有了积极的探索。
三、应用前景水泥助磨剂作为一个重要的水泥添加剂，在水泥生产和应用领域具有重要的作用。
助磨剂对铝土矿的作用机理研究
●
一
德
矿 浆ｐＨ值
图 ３ 六 偏 磷 酸 钠加 入 前 后 对 铝 土 矿 表 面 电 位 的 影 响 口一 无 药剂 添 加 ；＿一 加 入 六偏 磷 酸 钠
ｌ 矿 石 性 质 试 验 矿样取 自山西孝 义 ，将矿样 用 颚式破 碎 机 、
对 辊粉 碎 机进行 粉 碎 并 筛 分 ，将 所 取得 铝 土 矿 矿 样 破 碎 至 一２．０ ｍｍ，试验 原矿 化 学 多元 素 分析 结 果 见
表 １。
表 １ 原矿化学多元素分析结果
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盛坌
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２０１３年 ９月第 ９期
由 图 １可知 ，助 磨剂 可 增加 单 位 时问 内磨 矿 产 品 中 一０．０７４ ｍｍ 粒 级 中 的 产率 ，当 药 剂 浓 度 较 低 时 ，助磨 剂 助磨效 果 不佳 ，随药 剂 浓 度增 加 ，磨 矿 效 率逐渐 增加 ，当药 剂浓度 达 到一定值 时 ，助磨 效果 达 到最佳 值并 保持稳 定 。 ３．２ 助磨剂 用量 对矿 浆黏度 的影响
摘 要 通过研 究聚 丙烯酸钠 、六偏磷 酸钠 对铝 土矿 磨矿 过程 的影 响 ，揭 示助磨 剂 对铝 土矿 磨 矿 的作 用方式 ，阐明 了助磨 剂在磨 矿过 程 中提 高磨 矿 效 率、降低 磨矿 能耗 的作 用机理 。试 验研 究结 果表 明 ：在 铝 土矿磨 矿过 程 中，助磨 剂 的使 用可 以显 著 降低 矿 浆黏度 ，改 变颗粒 表 面 电位 ，影响颗 粒 表 面形貌 ，从 而提 高磨矿 效 率 ，降低 磨矿 能耗 。
废旧橡胶粉碎助磨剂的应用研究进展
摘 要 ： 述 国 内外 废 旧 橡 胶 粉碎 助磨 剂 的应 用 研 究 进 展 ， 点 介 绍 助磨 剂 的种 类 和助 磨 机 理 。助 磨 剂 主 要 有 固体 概 重
助磨 剂 和液 体 助 磨 剂 。助 磨 剂 能 够 提 高粉 碎 效 率 ， 善 胶 粉 性 能 ， 及 水基 助 磨剂 还 具 有 冷 却 作 用 。不 同 助 磨 剂 的助 改 水 磨 机 理不 同 。提 出应 从 提 高 助 磨 效果 人 手 ， 一 步 加 强 对 助 磨 剂 的 应 用 研 究 、 讨 助 磨 剂 的助 磨 机 理 、 究 助 磨 剂对 进 探 研
盘胶 体 磨 进行 粉 碎 ， 得 粒 径 在 ２ ０／ 以下 的 制 ０ ｚ ｍ 超微 细胶粉 Ｉ 。胡锡 枢等 ＿ 采用 双辊 筒粉 碎机 对 ２ ］ ３
ＮＢ Ｒ硫 化胶 或 ＮＢ Ｐ Ｒ／ ＶＣ共混 硫化胶 进行 粉 碎 ， 在粗 碎和 细碎 过程 中 向胶 片喷 洒一 定量 的水 。由
胶 粉 性能 的影 响 以及 助 磨 剂 的 分 离及 去 除方 法 ， 以期 找 到 适 当 的 、 济 性 好 的 助磨 剂 。 经 关键 词 ： 旧橡 胶 ； 磨 剂 ； 废 助 粉碎 中 图分 类 号 ： ７ ３３ Ｘ ８ ． 文献 标 志 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ０８０ ２ １） ９０ ７—４ １０ —９ Ｘ（０１ ０—５２０
所 用 的粉碎 助剂 为醇 类 和醚类 ， 以正 丁醇 、 且 异丁 醇 、 己醇 、 丁醚 、 环 正 二氯 乙醚 、 乙烯 二醇一 丁醚 、 乙 二 醇一 丁醚 为佳 ， 以是 其 中 １种 或者 ２种 以上 的 可
混 合物 。废 旧橡 胶 精 细 粉 碎 后 ， 粉 被送 入 带 有 胶 夹 套 的干燥 槽 中加热 （ ０ Ｏ℃） 使粉 碎 助剂 挥 ５ ～８ ，
添加助磨剂提高水泥生产质量提高经济效益
添加助磨剂提高水泥生产质量提高经济效益选题理由和依据：1.水泥的种类很多，按其矿物组成，可分为硅酸盐水泥铝酸盐水泥和硫酸盐水泥三大系列。
水泥的质量主要决定于熟料的质量。
2.水泥厂半成品为机窑煅烧熟料，强度较回转窑熟料偏低，在粉磨成水泥时掺入量较高，生产32、5级水泥时合格率较低。
3.水泥生产中成本最大的一块就是在生产水泥的最后一道工序中熟料的参合量，水泥厂的盈利主要靠节约原料成本和提高水泥质量产量。
4．通过实验分析和生产比较，助磨剂就是利用化学物质与水泥中的铝、硅、钙等发生化学反应，产生具有增强功能的中间物质，同时造成水泥中氧化物晶格缺陷，增加水泥活性从而提高水泥强度，改善水泥性能。
二、实施方法：1、通过实验分析了解助磨剂的作用机理：1）通过物理或化学吸附作用于粉磨物料颗粒表面，减少颗粒间的摩擦力和粘附力，使颗粒间的滑动变得容易，增加物料的流动性，从而改善磨内的粉磨环境，最终改善粉磨效果。
2）有效的防止或减少附聚环境，平衡颗粒表面静电，降低表面张力和表面能，使颗粒间的静点凝聚力达到屏蔽，清除包球糊现象。
3）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，特别是细磨阶段，起到良好的分散作用，有效延长粉磨极限。
4）助磨剂中的化学物质与水泥中的铝、硅、钙等发生化学反应，产生具有增强功能的中间物质，同时造成水泥中氧化物晶格缺陷，增加水泥活性从而提高水泥强度，改善水泥性能。
2、通过物理检验和生产比较确保助磨剂的添加环境：1）比例计量：0﹑6－1﹑0％（粉状），均匀加入水泥磨机中，与熟料石膏、混合材同时粉磨。
加入位置可在输送入磨物料的皮带上，我厂用微机计量确保加入的比例稳定。
2）入磨水分：通过实验对比，入磨物料综合水分≤1．5％3）粉磨细度：水泥粉磨细度≤5％，比表面积≥320㎡∕㎏.4）混合材的选择：通过实验和根据我厂水泥用途混合材以矿渣效果最好。
5）石膏计量：通过实验，找出最佳石膏掺入量3．5％6）熟料成分要求：尽量提高水泥中的三氧化二铝含量。
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文章编号:1007-967X(2004)01-0011-03助磨剂的作用及作用机理研究韩跃新,田兰,王泽红,印万忠(东北大学,辽宁沈阳110004)摘 要:在磨矿过程中,添加一定的助磨剂,可以提高磨矿效率,提高磨矿生产能力,减少磨矿能耗。
助磨剂的作用和作用机理尚处于研究之中,有待于进一步的完善。
介绍了助磨剂的种类、作用和国内外助磨剂的研究现状,并浅析了助磨剂的作用机理。
关键词:助磨剂;磨矿;能耗中图分类号:TD921.4 文献标识码:A1 前 言为了提高磨矿效率,可以在磨矿过程中添加化学药剂,通过药剂改变磨矿环境或物料表面的物理化学等方面的特性。
在磨机内添加的化学药剂称之为助磨剂。
助磨剂(也称粉碎助剂)是微粉碎和超微粉碎作业的一种辅助材料,由于多是一些有机或无机的化学药品,故亦可称化学粉碎助剂。
它的添加量甚微,但收益颇大,或者提高粉碎产品细度;或者在一定的动力消耗下提高磨机生产能力;或者能够改善粉体物料的性能,如流动性、填充性、分散性、贮存稳定性等;或者防止物料凝聚和粘壁等等。
2 助磨剂的种类助磨剂种类繁多,助磨效果差异很大,应用较多的就有百余种。
按其在常温下的存在状态一般可分为液体、气体和固体三种。
液体助磨剂有胺类、醇类、某些无机盐类及水;气体助磨剂有水蒸气、丙酮气体和惰性气体等;固体助磨剂有胶体炭黑、硬脂酸钙、无机盐氰亚铁酸钾、硬脂酸等。
3 助磨剂研究现状关于助磨剂的研究,最初始于20世纪30年代。
1931年,列宾捷尔[1]在测定物料硬度时,发现固体表面覆有薄膜后,其硬度小于表面光滑的固体。
于是系统地考察了周围介质对物料破坏过程中力学性能的影响。
对水、无机盐、表面活性剂的试验研究结果表明:方解石硬度降低程度与加入物浓度的关系曲线,具有吸附等温线特征。
他还着重研究了表面活性剂的吸附能力对降低固体强度的效应。
列宾捷尔的这一研究成果奠定了一门新兴边缘学科 物理化学的力学基础。
在此之后,很多研究者先后开展了各种化学药剂对固体力学性能影响的探讨。
并对其作用机理及应用条件等方面进行了研究。
最为突出的是1965年韦斯特伍德及其同事[2]研究了水、甲苯、庚烷直至十六烷的同系物和卤化铝水溶液对合金扁钻头穿透新劈开MgO和Ca F2速率的影响,认为硬度的变化是由于吸附引起表面电子状态的变化。
这种变化导致晶格中位错和缺陷点之间特殊的相互作用。
1972年有报道[3]说:原西德和前南斯拉夫成功地在生产过程中使用助磨剂,使磨机生产能力显著提高。
1975年第十一届国际选矿会议发表了前苏联和保加利亚共同对保加利亚乌尔梯若夫矿床铁矿石进行的研究[4],用低分子脂肪酸作助磨剂,促进了中矿颗粒的解离,有利于选择性磨矿,使精矿铁含量增加1%~1.5%;回收率增加2%~3%;同时还提高了磨矿机的处理能力。
1977年在十二届国际选矿会议上公布了克里派尔使用助磨剂XF-4272的研究结果[5~7]。
克里派尔全面地考察了助磨剂与矿浆浓度、矿浆粘度和磨矿速率之间的关系。
XF-4272为一种聚合物,具有分散作用。
该药剂已在美国、智第20卷第1期2004年2月 有 色 矿 冶NON-FERRO US MINING AND MET ALLURG YVol.20. 1February2004收稿日期:2003-12-01作者简介:韩跃新(1962 ),男,教授,博士研究生导师。
基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)资助研究课题,编号:G1999064901。
利和加拿大一些铜矿和铁矿完成工业试验。
试验结果证明是一种效果好、适应性强、对浮选、脱水、直至精矿烧结、团矿均无不利影响的助磨剂。
助磨剂XF -4272的工业磨矿试验结果见表1所示:表1 XF-4272工业试验结果试验矿山XF-4272用量(g/t)效果美国亚利桑那铜矿136提高磨矿机处理能力10%或提高磨矿细度7.5%加拿大白马铜矿提高磨矿机处理能力5%美国明尼苏达铁燧石182提高磨矿机处理能力11.4%1984年,伊尔-歇尔撰写的有机药剂助磨剂的作用机理一文中[8],详细探讨了十二烷基卤化胺对石英磨细时的作用机理。
研究结果表明:在pH= 10.5时,石英磨碎容易,磨矿速度大,矿浆流动性获得较大改善,但易絮凝。
我国对助磨剂的应用研究始于20世纪60年代。
杨家杖子钼矿选厂于1967年开始,将水玻璃加到与原矿磨矿机组成闭路的分级机返砂中,提高了磨矿分级效率,改善了浮选指标。
4 助磨剂的作用助磨剂的作用主要有以下几种:4.1 塑性变形[8]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。
4.2 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。
4.3 防止凝聚和粘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、粘壁性、提高了流动性,有利于粉碎,更有利于分级,这种有效的分散、解聚作用是助磨剂的重要的功能。
4.4 缓蚀作用在湿磨过程中氧的存在,将显著加速球的腐蚀和磨损,磨机中球和衬板局部的电化学腐蚀也是很严重的。
研究表明[9],在铅锌硫化矿磨矿时,通过控制pH值,添加助磨剂,球的磨损明显降低,主要原因是助磨剂的添加一定程度上排除和抑制了氧的作用,消除了电化学腐蚀反应。
4.5 选择性磨碎作用在磨矿过程中,原料通常都不是单一的矿物。
不同的矿物,在后续的作业中粒度要求不尽相同。
有些药剂对不同的矿物具有选择性磨碎作用。
试验表明[10],磁铁矿和石英混合,添加200g/t CaO,矿浆浓度 75%时,磁铁矿的选择性磨碎效果显著。
4.6 改善产品应用性能为了提高产品在应用中的分散性和流动性,有些物料粉碎时也要加入助磨剂进行改性。
例如:在粉碎氧化铁系颜料时加入0.5%~1%硬脂酸助剂,不仅增产26%,而且所粉碎的铁红颜料制造油漆的分散时间也缩短了50%。
对于一种助磨剂加入到被粉碎物料之中,可能发生上述某一种作用,也可能是几种作用的联合。
5 助磨剂的作用机理分析助磨剂强化促进粉磨,其作用机理相当复杂,尽管国内外对此进行了大量的研究,但是还不够深入。
关于助磨剂的作用机理,主要有两种观点:一是 吸附降低硬度 学说,认为助磨剂分子在颗粒上的吸附降低了颗粒的表面能或者引起表面层晶格的位置迁移,产生点或线的缺陷,从而降低颗粒的强度和硬度;同时,阻止新生裂纹的闭合,促进裂纹的扩展;二是 矿浆流变学调节 学说,助磨剂通过调节矿浆的流变学性质和矿粒的可流动性等,降低矿浆的粘度,促进颗粒的分散,从而提高矿浆的可流动性阻止矿粒在研磨介质及磨机衬板上的粘附及颗粒之间的团聚。
5.1 助磨剂对矿石硬度的影响化学添加剂能降低岩矿的硬度,可根据物质结构及吸附学说进行解释,因为处于固体内部的质点受到四周质点的相互作用,能量处于平衡状态,而位于表层的质点向内方向受到强的作用力,但向外方向,受空气分子的作用力极弱,由于这样,矿物表层的质点便表现出有剩余的键能存在(即表面自由能)。
从热力学观点看,矿物表面由于存在不饱和键能,必然要吸附周围物质使之得到补偿以降低表面能,由于能量降低是一个自发过程,故矿物表面发生化学药剂的吸附亦是自发进行的过程。
粉磨时,磨机内被磨物料受到不同应力的作用,导致形成裂纹并扩展,然后被粉碎。
从颗粒断裂的过程来看,根据裂纹扩展条件,助磨剂分子在新生表面的吸附可以减少裂纹扩展所需的外应力,阻止新生裂纹的重新闭合,促进裂纹的扩展。
12有 色 矿 冶 第20卷5.2 助磨剂对矿浆流态性质的影响近年来的研究表明,水蒸气及某些化学添加剂对细粒间有一种穿透力,它可降低细粒物料的粘附性,使细粒物料团聚得到疏松、分裂以至分散,从而阻止细粒的团聚,亦可使物料不易粘附在研磨体和衬板的表面上,这样能有效地减弱或消除糊球现象,破坏物料的垫层作用,提高粉磨效率。
关于粉磨过程中物料的积聚现象和助磨剂的作用,Beke [11]作过深入研究。
他提出,粉磨过程中,物料聚集的形成和发展有两个阶段,开始是小颗粒由于表面张力而具有较强的积聚力,粘附在大颗粒上或相互间粘附,这样形成的松散的积聚体,有人叫做 结团 ,表面活性剂能把它们解散;在这种松散积聚体的基础上,进一步受机械应力作用,可发生类似于金属焊接那样的过程,使结构发生变化,晶格歪扭和变形,这种坚固的积聚体靠表面活性剂是不能解开的,只能等它们生长到一定尺寸后,再度被粉磨。
物料的粉磨进入到这后一阶段后,机械能将使物料发生积聚与粉碎,它本身交替地转换成表面能与结合能。
掺加助磨剂以后,在第一阶段就起作用,将结团解开,使第二阶段不出现或少出现。
6 结 语(1)采用助磨剂可以提高磨矿效率,降低磨矿过程的能耗和钢耗,从而大大降低磨矿成本。
(2)助磨剂可加快物料的塑性变形,降低物料的强度,防止凝聚和粘壁现象的发生,同时还可以改善产品的应用性能。
(3)关于助磨剂的作用机理,主要有两种观点,一种认为助磨剂降低物料硬度,另一种则认为助磨剂的引入改变了矿浆的流变学特性和矿粒的可流动性。
究竟哪种作用为主体,视具体情况而定。
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