粉體的制備，尤其是超細粉體的制備，在現(xiàn)代材料產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。而材料的破碎對能源的消耗非常大。據(jù)統(tǒng)計，在現(xiàn)代工業(yè)中，約80%的能源被用于材料的破碎和粉磨。實踐證明：在對材料進行粉碎和破碎時，采用適當?shù)闹┛商岣哐心ギa(chǎn)量、降低能耗。
添加助磨劑的主要目的是提高物料的可磨性，阻止微細顆粒的黏結(jié)、團聚和在磨機襯板及研磨介質(zhì)上的粘附，提高磨機內(nèi)物料的流動性，從而提高產(chǎn)品細度和細產(chǎn)品產(chǎn)量，降低粉碎極限和單位產(chǎn)品的能耗。
1、助磨劑的概念和分類
助磨劑是一類能顯著提高超細粉碎作業(yè)效率或降低單位產(chǎn)品能耗的化學物質(zhì)，它包括不同狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)）的有機物和無機物。
可以用作助磨劑的物質(zhì)很多，按物質(zhì)狀態(tài)可以分為固體、液體和氣體助磨劑。
常用助磨劑的種類及應用
2、助磨劑的選擇原則
在超細粉碎中，助磨劑的選擇對于提高粉碎效率和降低單位產(chǎn)品能耗是非常重要的。但是，助磨劑的作用具有選擇性，也即對某種物料可能是有效的助磨劑，對于另一種物料可能沒有助磨作用甚至起阻磨作用。因此，選擇助磨劑時應考慮以下幾點：
一是要考慮被磨物料的性質(zhì)。由于前人已經(jīng)做了大量的試驗研究和文獻總結(jié)工作，我們可以從有關(guān)文獻資料中查閱到適用于待磨物料的助磨劑，然后進行比較試驗；
二是要考慮粉碎方式和粉碎環(huán)境，如干法還是濕法粉碎。在某些干法作業(yè)中可能選用某些氣體助磨劑更方便或效果更好；
三是要考慮助磨劑的成本和來源，如果成本太高、來源很少，即使作用效果好也應慎重選用；
四是要考慮使用助磨劑對下續(xù)作業(yè)的影響，如選礦分離作業(yè)、分級、過濾脫水乃至干燥作業(yè)等；
四是要考慮助磨劑對環(huán)境的影響，選用的助磨劑必須滿足環(huán)保要求，不污染環(huán)境和危害工人健康。
3、助磨劑作用效果的影響因素
助磨劑的作用效果受諸多因素的影響，包括助磨劑的用量、用法、礦漿濃度、pH值、被磨物料粒度及其分布、粉碎機械種類及粉碎方式等。
（1）助磨劑的用量
助磨劑的最佳用量與要求的產(chǎn)品細度、礦漿濃度、助磨劑和分散劑的分子大小及其性質(zhì)等有關(guān)。
?。?）礦漿濃度或黏度
研究表明：只有礦漿濃度或體系的黏度達到某一值時，助磨劑才有較明顯的助磨效果。
?。?）粒度大小及其分布
粒度大小及其分布對助磨劑作用效果的影響體現(xiàn)在兩個方面：
一是粒度越小，顆粒質(zhì)量越趨于均勻，缺陷越小，粉碎能耗越高，助磨劑則通過裂紋形成和擴展過程中的防“閉合”和吸附降低硬度作用可以降低顆粒的強度，提高其可磨度；
二是粒度越細，比表面積越大，在相同含固量情況下系統(tǒng)的黏度增大。因此，粒度越細、分布越窄，使用助磨劑的作用效果越顯著。
換句話說，在粗磨時，助磨劑的作用與水差不多，故沒有必要添加助磨劑。
?。?）礦漿pH值
礦漿pH值對某些助磨劑作用效果的影響也體現(xiàn)在兩個方面：
一是通過對顆粒表面電性及定位離子的調(diào)節(jié)影響助磨劑分子與顆粒表面的作用；
二是通過對礦漿黏度的調(diào)節(jié)影響礦漿的流變學性質(zhì)和顆粒之間的分散性。
4、助磨劑的應用研究現(xiàn)狀
助磨劑在實際應用時，除了要求合適的助磨劑品種外，助磨劑的用量對助磨效果有很重要的影響，用量較小時，助磨效率不明顯；用量太大時，不僅不能起到助磨的作用，還有可能起到“阻磨”的作用。因此，客觀上要求對各種不同物料的不同助磨劑及其用量進行試驗研究。在考慮品種和用量的前提下，還應考慮其經(jīng)濟性、環(huán)保要求（無毒、無污染）以及研磨產(chǎn)品的質(zhì)量要求。
楊華明等對攪拌磨超細粉碎滑石的工藝進行了試驗研究，研究表明，使用介質(zhì)攪拌磨可以生產(chǎn)平均粒徑小于1μm的超細滑石粉。該工藝使用六偏磷酸鈉為助磨劑。助磨劑的存在使滑石粉表面的ξ電位負的更大，增加了粉體之間的排斥力，促進了粉體顆粒之間的分散。
吳一善等對滑石粉碎過程中助磨劑種類對研磨效果的影響進行了試驗研究。結(jié)果表明，三乙醇胺是滑石濕磨的最佳助磨劑，具有分散作用的丙酮、乙醇也可以作為滑石的助磨劑；三乙醇胺和乙醇混合使用則不如單獨使用；三乙醇胺主要通過降低礦漿粘度、改變礦漿流變性，從而提高磨礦效率，同時，三乙醇胺還具有提高滑石顆粒分散性的作用。
杜高翔等對使用攪拌磨超細粉碎水鎂石粉時助磨劑的應用效果進行了試驗研究。試驗中分別選用9400分散劑（主要成分為聚丙烯酸鹽）、WP-19分散劑（陽離子型羧酸共聚物）、5060分散劑（丙烯酸與丙烯酸酯共聚物）、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等作為助磨劑在相同的實驗條件下進行比較，結(jié)果表明三乙醇胺的助磨效果最好。三乙醇胺用量試驗的結(jié)果表明，三乙醇胺用量為水鎂石質(zhì)量的0.5%時，助磨效果最佳。
胡永平等對助磨劑在白土礦物磨礦中的應用進行了研究。結(jié)果表明，助磨劑的作用效果依次為：石油磺酸鈉>TF279>三乙醇胺>油酸鈉。當石油磺酸鈉的用量為0.155%時，其-500目產(chǎn)率可由76.5%提高到84.9%。另外，NaOH、碳酸鈉和六偏磷酸鈉等對白土礦物也有一定的助磨效果。
P.B.Rajendran Nair等研究了間歇式攪拌磨超細粉碎方解石的過程中助磨劑的作用。他們將硬脂酸鈣添加到研磨體系中，測試研磨樣品的堆積密度、內(nèi)摩擦角等參數(shù)。研究結(jié)果表明，所得樣品的堆積密度因助磨劑的存在而有所增加，而內(nèi)摩擦角、壓縮系數(shù)、有效摩擦角、拉伸強度等參數(shù)則有所減小。且這種變化隨著超細粉碎的進一步進行而更加明顯。
C.Frances等分析了間歇式球磨機的濕式研磨過程。分析結(jié)果表明，使用間歇式球磨機對氫氧化鋁粉進行研磨時，使用偏磷酸鈉作為助磨劑有較好的效果。
M.Hasegaw a等系統(tǒng)地分析了液體助磨劑對干法粉碎石英的助磨效果，并對助磨劑的作用機理進行了分析。試驗中所用的助磨劑為幾種醇類和乙二醇類有機液體。結(jié)果表明，幾種醇類和乙二醇類有機物液體對石英的研磨細度有明顯的影響，加入助磨劑后研磨出的超細石英粉的最大比表面積較沒有加助磨劑的產(chǎn)品大。而甘油和水對石英沒有助磨作用。他們經(jīng)過分析認為助磨劑分子以多分子層的形式吸附于粉體表面，提高了粉體的流動性，阻止了超細粉的二次團聚。同時，通過熱分析認為其吸附方式為化學吸附。吸附反應發(fā)生后，石英表面由親水性變?yōu)槭杷?。在不限制研磨時間的前提下，助磨劑的用量提高可以提高研磨產(chǎn)品的最終粒度。
徐政等對重鈣濕式振動超細磨中助磨劑的應用進行了研究，通過對-325目重鈣在振動磨中的試驗研究表明，所選4種助磨劑都有一定的助磨效果，但以六偏磷酸鈉和X2的助磨效果最佳，其最佳用量為0.5%，最適宜的磨礦質(zhì)量分數(shù)為60%。同時還發(fā)現(xiàn)，助磨劑的用量有一個適用范圍，當用量超過這個范圍時，助磨效果就會變差。
粉體的制備在現(xiàn)代工業(yè)、經(jīng)濟和生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。經(jīng)過系統(tǒng)的實驗研究，選擇價格低廉、助磨效果好、不影響粉體材料使用性能的助磨劑，可以降低產(chǎn)品能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。我們應該在前人研究的基礎上，繼續(xù)進行助磨劑的作用規(guī)律和機理等方面的研究工作，以期更好地提高粉體加工的效率和降低能耗。
時間：2019年3-5日，地點：江蘇 昆山
培訓內(nèi)容：
（一）粉體的超細粉碎技術(shù)與設備
1. 超細粉碎技術(shù)原理
2. 超細粉碎技術(shù)裝備發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
3. 超細粉碎設備種類及其應用
4. 超細粉碎設備選型方法
5. 超細粉碎工藝設計方法
6. 超細粉碎常見問題剖析與解決方案
7. 交流互動
?。ǘ┓垠w的精細分級技術(shù)與設備
1. 精細分級技術(shù)原理
2. 精細分級技術(shù)裝備發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
3. 精細分級設備種類及其應用
4. 精細分級設備選型方法
5. 精細分級工藝設計方法
6. 精細分級常見問題剖析與解決方案
7. 交流互動
?。ㄈ┓垠w超細粉碎和分級過程中的性能表征與應用
1. 粉體各項性能指標的表征
2. 超細粉碎和分級對粉體結(jié)構(gòu)及性能的影響
3. 超細粉碎和分級過程中粉體的理化特性控制及應用
4. 交流互動
（四）功能粉體的超細粉碎和分級
1. 熱敏性物料的超細粉碎和分級設備與應用
2. 塑性物料的超細粉碎和分級設備與應用
3. 高純粉體材料的超細粉碎和分級設備與應用
4. 針狀粉體的超細粉碎和分級設備與應用
?。ㄎ澹﹨⒂^考察
參觀江蘇密友粉體新裝備制造有限公司
報名咨詢：馮文祥 18301216601（微信同號）
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信（粉體技術(shù)網(wǎng)）
|
