/礦物精細加工超細粉磨用助磨劑與分散劑的作用原理、種類、選擇及影響因素在超細粉碎過程中，當顆粒的粒度減小至微米級后，顆粒的質(zhì)量趨于均勻，缺陷削減，強度和硬度增大，粉碎難度大大加添。同時，因比表面積及表面能顯著增大，微細顆粒相互團聚（形成二次或三次顆粒）的趨勢明顯加強。對于濕法超細粉碎，這時礦漿的黏度顯著提高，礦漿的流動性明顯變差。假如不實行肯定的工藝措施，這時粉碎效率將顯著下降，單位產(chǎn)品能耗將明顯提高，這時候就需要在超細粉碎過程中添加一些分散劑或助磨劑。助磨劑是一類能顯著提超群細粉碎作業(yè)效率或降低單位產(chǎn)品能耗的化學物質(zhì)，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。添加助磨劑的重要目的是提高物料的可磨性，阻攔微細顆粒的黏結(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。明顯，分散劑也是一種助磨劑，是通過阻攔顆粒的團聚，降低礦漿黏度來起助磨作用的。1、助磨劑和分散劑的作用原理（1）助磨劑的作用原理助磨劑的作用原理重要有兩種觀點：一是“吸附降低硬度”學說，認為助磨劑分子在顆粒上的吸附降低了顆粒的表面能或者引起近表面層晶格的位錯遷移，產(chǎn)生點或線的缺陷，從而降低顆粒的強度和硬度；同時，阻攔新生裂紋的閉合，促進裂紋的擴展。二是“礦漿流變學調(diào)整”學說，認為助磨劑通過調(diào)整礦漿的流變學性質(zhì)和礦粒的表面電性等，降低礦漿的黏度，促進顆粒的分散，從而提高礦漿的可流動性，阻攔礦粒在研磨介質(zhì)及磨機襯板上的粘附以及顆粒之間的團聚。實際上，影響磨礦產(chǎn)量或產(chǎn)品細度的因素是很多而雜的，包括設(shè)備類型、物料強度和硬度性質(zhì)、表面性質(zhì)、給料粒度、礦漿貓度或濃度、顆粒的團聚和分散狀態(tài)等。因此，從整個細磨或超細磨工藝來看，上述兩種助磨劑作用原理是統(tǒng)一的、同時存在的。（2）分散劑的作用原理在超細粉體懸浮體中，粉體分散的穩(wěn)定性取決于顆粒間的范德華作用能、靜電排斥作用能、吸附層的空間位阻作用及溶劑化作用能的相互關(guān)系。當顆粒間的排斥作用能大于其相互吸引作用能時，則顆粒處于穩(wěn)定的分散狀態(tài)；反之，顆粒之間產(chǎn)生聚團。添加分散劑對超細粉體在液相中的表面電性、空間位阻、溶劑化作用以及表面潤濕性等有緊要影響。2、如何正確選擇助磨劑及分散劑？從化學結(jié)構(gòu)上來說，助磨劑和分散劑應具有以下特點：良好的選擇性分散作用；能夠調(diào)整礦漿的黏度；具有較強的抗Ca2+、Mg2+的本領(lǐng)；受pH值的影響較小。（1）助磨劑及分散劑的種類在非金屬礦的濕式超細粉碎中，常用的助磨劑和分散劑如下：需要指出的是，對于同一種被磨物料雖然有多種助磨劑和分散劑可供選用，但必有一種最好。據(jù)G.Farkas等討論表明，在一系列試驗的表面活性劑中陰離子表面活性劑Suc—cinetNF6對于方解石的助磨效果最好；磺化脂肪酸和脂肪酰胺對于石英的助磨效果較好。（2）助磨劑和分散劑的選擇在超細粉碎中，助磨劑和分散劑的選擇對于提高粉碎效率和降低單位產(chǎn)品能耗是特別緊要的。但是，助磨劑和分散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和分散劑，對于另一種物料可能沒有助磨作用甚至起阻磨作用例如，雖然三乙醇胺對石灰石及水泥熟料有很好的助磨效果，但對于石英幾乎沒有助磨效果或助磨作用很小，而0.1%的油酸鈉甚至對石英的磨礦起負作用。助磨劑和分散劑選擇六大要素：第一要考慮被磨物料的性質(zhì)，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和分散劑，然后進行比較試驗；第二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便利或效果更好和來源；第三要考慮助磨劑和分散劑的成本，假如成本太高、來源很少，即使作用效果好也應慎重選用；第四要考慮使用助磨劑和分散劑對下續(xù)作業(yè)的影響，如選礦分別作業(yè)、分級、過濾脫水乃至干燥作業(yè)等；第五要考慮對環(huán)境的影響，選用的助磨劑和分散劑必需充足環(huán)保要求，不污染環(huán)境和危害工人健康。3、影響助磨劑和分散劑作用效果的因素助磨劑和分散劑的作用效果受諸多因素的影響，包括助磨劑和分散劑的用量、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）助磨劑和分散劑的用量助磨劑和分散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)。圖為氧化鋁、鋯英石、石英等用振動磨進行超細磨礦時，助磨劑（三乙醇胺）用量對其小于1m粒級產(chǎn)品產(chǎn)率的影響由此可見，除鋯英石之外，隨著助磨劑用量的加添，小于1m粒級產(chǎn)率加添到一最大值后趨于下降。對于氧化鋁和石英，其最佳用量為0.1%；對于鋯英石，最佳用量為0.15%。對于以調(diào)整漿料私度為目的的分散劑來分散劑的用量對礦漿黏度有緊要影響，對于某些聚合物類分散劑，用量過大，將導致漿料黏度增大。（2）礦漿濃度或黏度討論表明：只有礦漿濃度或體系的黏度度達到某一值時，助磨劑才有較明顯的助磨效果。由上圖可知，只是在磨礦濃度大于80%之后，加入助磨劑才有顯著的效果。在礦漿固體濃度較小或黏度較低時，使用以調(diào)整礦漿流變學為重要目的的助磨劑可能沒有明顯的助磨效果。（3）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。（4）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)整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)整影響礦漿的流變學性質(zhì)和顆粒之間的分散性。上圖是添加10—5mol胺后，石英可磨度及懸浮液性質(zhì)隨pH值的變化。由此可見，石英的可磨度及懸浮液的流動性隨pH值的增大而加添，堿性環(huán)境有利于胺對石英的助磨作用。編輯整理：中國（未經(jīng)授權(quán)，禁止轉(zhuǎn)載）培訓班推舉想要聽中國礦業(yè)大學（北京）鄭水林教授共享礦物粉體表面改性方法、工藝及設(shè)備等精彩內(nèi)容：礦物粉體表面改性的應用需求礦物粉體表面改性方法種類礦物粉體表面改性的重要試劑及其功能特點礦物粉體表面改性的重要裝備選擇及注意事項案例解析那就快來報名參加“2023第三屆礦物精細加工技術(shù)高級研修班”時間：2023.01.20—22日（周六、周日、周一）地點：中國地質(zhì)大學（北京）咨詢掃描下方二維碼添加）主講老師：中國礦業(yè)大學（北京），