助磨剂对超细粉碎有何影响

　　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重要的作用。而材料的破碎对能源的消耗非常大。据统计，在现代工业中，约80%的能源被用于材料的破碎和粉磨。实践证明：在对材料进行粉碎和破碎时，采用适当的助磨剂可提高研磨产量、降低能耗。

　　添加助磨剂的主要目的是提高物料的可磨性，阻止微细颗粒的黏结、团聚和在磨机衬板及研磨介质上的粘附，提高磨机内物料的流动性，从而提高产品细度和细产品产量，降低粉碎极限和单位产品的能耗。

　　一、助磨剂的概念和分类

　　助磨剂是一类能显著提高超细粉碎作业效率或降低单位产品能耗的化学物质，它包括不同状态（固态、液态和气态）的有机物和无机物。

　　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

类型	助磨剂名称	应用
液体助磨剂	乙醇、丁酸、辛醇、甘醇	石英
	甲醇、三乙醇胺、聚丙烯酸纳	方解石等
	乙醇、异丙醇	石英、方解石等
	乙二醇、丙二醇、三乙醇胺、丁醇等	水泥等
	丙酮、三氯甲烷、醇胺、丁醇等	方解石、石灰石
	月桂醇、棕榈醇、油醇(钠)、硬脂酸(盐)	石灰石、方解石等
	三乙醇胺	方解石、水泥、锆英石等
	聚羧酸盐	滑石等
	硅酸钠、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠等	高岭土、伊利石等
固体助磨剂	石膏、炭黑	水泥、煤等
气体助磨剂	二氧化碳	石灰石、水泥等
	丙酮蒸汽	石灰石、水泥等
	氢气	石英等
	氮气、甲醇	石英、石墨等

　　二、助磨剂的选择原则

　　在超细粉碎中，助磨剂的选择对于提高粉碎效率和降低单位产品能耗是非常重要的。但是，助磨剂的作用具有选择性，也即对某种物料可能是有效的助磨剂，对于另一种物料可能没有助磨作用甚至起阻磨作用。因此，选择助磨剂时应考虑以下几点：

　　一是要考虑被磨物料的性质。由于前人已经做了大量的试验研究和文献总结工作，我们可以从有关文献资料中查阅到适用于待磨物料的助磨剂，然后进行比较试验；

　　二是要考虑粉碎方式和粉碎环境，如干法还是湿法粉碎。在某些干法作业中可能选用某些气体助磨剂更方便或效果更好；

　　三是要考虑助磨剂的成本和来源，如果成本太高、来源很少，即使作用效果好也应慎重选用；

　　四是要考虑使用助磨剂对下续作业的影响，如选矿分离作业、分级、过滤脱水乃至干燥作业等；

　　五是要考虑助磨剂对环境的影响，选用的助磨剂必须满足环保要求，不污染环境和危害工人健康。

　　三、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。

　　（1）助磨剂的用量

　　助磨剂的用量与要求的产品细度、矿浆浓度、助磨剂和分散剂的分子大小及其性质等有关。

　　（2）矿浆浓度或黏度

　　研究表明：只有矿浆浓度或体系的黏度达到某一值时，助磨剂才有较明显的助磨效果。

　　（3）粒度大小及其分布

　　粒度大小及其分布对助磨剂作用效果的影响体现在两个方面：

　　一是粒度越小，颗粒质量越趋于均匀，缺陷越小，粉碎能耗越高，助磨剂则通过裂纹形成和扩展过程中的防“闭合”和吸附降低硬度作用可以降低颗粒的强度，提高其可磨度；

　　二是粒度越细，比表面积越大，在相同含固量情况下系统的黏度增大。因此，粒度越细、分布越窄，使用助磨剂的作用效果越显著。

　　换句话说，在粗磨时，助磨剂的作用与水差不多，故没有必要添加助磨剂。

　　（4）矿浆pH值

　　矿浆pH值对某些助磨剂作用效果的影响也体现在两个方面：

　　一是通过对颗粒表面电性及定位离子的调节影响助磨剂分子与颗粒表面的作用；

　　二是通过对矿浆黏度的调节影响矿浆的流变学性质和颗粒之间的分散性。

　　粉体的制备在现代工业、经济和生活中发挥着越来越重要的作用。经过系统的实验研究，选择价格低廉、助磨效果好、不影响粉体材料使用性能的助磨剂，可以降低产品能耗，提高产品质量和产量。我们应该在前人研究的基础上，继续进行助磨剂的作用规律和机理等方面的研究工作，以期更好地提高粉体加工的效率和降低能耗。