中國粉體網(wǎng)訊 節(jié)能降耗、降本增效一直是每個(gè)企業(yè)孜孜不倦的追求。研磨應(yīng)用廣泛，但卻也是一個(gè)高能耗作業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在選礦行業(yè)中，選礦廠每年有50%左右的電耗用于研磨作業(yè)；在水泥行業(yè)中，用于研磨的電耗占總電耗的70%以上。
針對(duì)研磨效率、降低研磨作業(yè)的能耗問題，主要有兩種解決途徑：一是通過改善研磨設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、研磨方式及工藝流程，以確定使更多的機(jī)械能作用于物料的研磨上；二是機(jī)械研磨時(shí)外加助磨劑，降低產(chǎn)品硬度，提高物料流動(dòng)性、以提高磨礦效率。后者與前者相比，具有操作簡單、效果顯著的特點(diǎn)。
助磨劑作用機(jī)理
助磨劑是指在研磨過程中添加到磨機(jī)（用量一般不超過進(jìn)料的0.25%）中，用來優(yōu)化研磨環(huán)境，提高研磨效率，以此來達(dá)到降低機(jī)械能耗和生產(chǎn)成本的化學(xué)添加劑。
關(guān)于助磨劑的作用機(jī)理主要有三種解釋，分別為列賓捷爾提出的“吸附降低硬度學(xué)說”、克蘭帕爾的“礦漿流變調(diào)節(jié)學(xué)說”以及馬杜里的“顆粒分散理論”。
吸附降低硬度學(xué)說示意圖
顆粒分散理論示意圖
受國外有關(guān)助磨劑作用機(jī)理的理論啟發(fā)，我國科研人員也相繼進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，提出以下兩種助磨劑的作用機(jī)理：（１）盧迪芬等認(rèn)為助磨劑吸附在礦粒的斷裂面，使其價(jià)鍵力得到飽和，從而促進(jìn)礦粒的分散，其本質(zhì)是由機(jī)械力引發(fā)的化學(xué)作用。（２）薄膜假說理論認(rèn)為助磨劑分子吸附在礦粒表面后形成單分子潤滑膜，使細(xì)顆粒之間不容易聚集，從而改善磨礦的效果。
助磨劑的種類
助磨劑的種類繁多，按藥劑化學(xué)性質(zhì)不同可分為有機(jī)助磨劑和無機(jī)助磨劑。無機(jī)類主要是非極性分子物質(zhì)，如水玻璃、碳酸鈉和三聚磷酸鈉等；有機(jī)類一般為表面活性物質(zhì)，例如乙二醇、三乙醇胺、聚苯乙烯磺酸鈉和脂肪酸類等。
對(duì)于不同類型的助磨劑，其助磨機(jī)理有一定差異，對(duì)不同礦物的主要作用有所不同，其中，醇類、磷酸鹽、水玻璃(硅酸鈉)等的主要作用是增加礦物顆粒分散性，油酸鹽、脂肪胺等胺類化合物等的主要作用是降低礦物表面硬度。
不同領(lǐng)域助磨劑的選擇
中國對(duì)助磨劑的研究集中在建筑行業(yè)。但隨著科技的發(fā)展，在化工、冶金、選礦行業(yè)的應(yīng)用日益增加，科研學(xué)者對(duì)助磨劑的研究也越來越多。
礦物加工行業(yè)
研究表明，在磨礦過程中添加助磨劑是選礦廠節(jié)能降耗的有效途徑，目前應(yīng)用主要集中于鐵礦、石英、鋁土礦等礦物的磨礦中，助磨劑的加入對(duì)降低礦石表面硬度、促進(jìn)顆粒分散、提高礦漿流動(dòng)性等有顯著效果。
目前為止，礦物加工行業(yè)使用的助磨劑多為鹽類和醇胺類化學(xué)藥劑，如油酸鈉、硅酸鈉、三聚磷酸鈉和三乙醇胺等。
水泥行業(yè)
水泥助磨劑一般需要兼?zhèn)涮岣哐心ゼ?xì)度、增加水泥各時(shí)期強(qiáng)度的性能。水泥助磨劑正常穩(wěn)定的摻量對(duì)提高研磨效率及水泥強(qiáng)度起著至關(guān)重要的作用。在研磨水泥過程中加入過量的助磨劑不僅會(huì)導(dǎo)致水泥生產(chǎn)成本過高，還會(huì)使水泥中氯離子含量過高，進(jìn)而影響研磨產(chǎn)品質(zhì)量。
目前，水泥行業(yè)中最常用的助磨劑一般包括高純度化學(xué)品如環(huán)烷酸、三乙醇胺、羧酸及鈣鹽、無機(jī)鹽，以及工業(yè)副產(chǎn)品如糖蜜、聚合醇混合物等。
其他行業(yè)
目前陶瓷助磨劑有四種類型分別為：液體、氣體、固體和氣液固三種混合物。羅祎格等研究三乙醇胺、十二烷基苯磺酸鈉和六偏磷酸鈉對(duì)氧化鋁粉磨粒徑及后續(xù)燒結(jié)性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)添加六偏磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%時(shí)，氧化鋁球磨一小時(shí)后中位粒徑（D50）可達(dá)1.75μm，并對(duì)后續(xù)氧化鋁陶瓷的性能也有所改善。
在鋼渣研磨時(shí)加入助磨劑可以降低因鋼渣內(nèi)部含有的RO等難磨相而造成的易磨性差等問題。劉淑賢等對(duì)比了不同單一助磨劑和復(fù)配助磨劑對(duì)鋼渣磨后產(chǎn)品的粒度分布、比表面積和鋼渣膠凝材料試件的抗折抗壓性能的影響。結(jié)果表明，三乙醇胺、乙二醇、丙三醇及硫酸鈉均可對(duì)鋼渣起助磨效果，且對(duì)鋼渣膠凝材料試件的抗折抗壓性能產(chǎn)生有益影響；當(dāng)三乙醇胺∶1，2-丙二醇∶乙二醇用量為5∶7∶7時(shí)，研磨產(chǎn)品的比表面積和合格粒級(jí)產(chǎn)率均有所增加。
不同助磨劑及應(yīng)用效果
小結(jié)
隨著科技的發(fā)展，助磨劑的種類不斷擴(kuò)充，助磨劑的類型也由之前的單一助磨劑拓展為多種助磨劑復(fù)配使用。而且在助磨劑的使用過程中，會(huì)因?yàn)榇ノ锪闲再|(zhì)的不同、助磨劑用量的多少或研磨條件（料漿濃度、研磨時(shí)間、介質(zhì)充填率、介質(zhì)種類及配比）不同而影響助磨劑效能的充分發(fā)揮。
參考資料：
劉曉渤等.助磨劑在研磨中的應(yīng)用研究進(jìn)展
白鵬飛等.助磨劑影響礦物浮選的作用機(jī)理及研究進(jìn)展
丁亞蓉等.助磨劑對(duì)磨礦的影響及其應(yīng)用進(jìn)展
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
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