節(jié)能降耗、降本增效一直是每個企業(yè)孜孜不倦的追求。研磨應用廣泛，但卻也是一個高能耗作業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，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，以確定使更多的機械能作用于物料的研磨上；二是機械研磨時外加助磨劑，降低產(chǎn)品硬度，提高物料流動性、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。

助磨劑作用機理

助磨劑是指在研磨過程中添加到磨機（用量一般不超過進料的0.25%）中，用來優(yōu)化研磨環(huán)境，提高研磨效率，以此來達到降低機械能耗和生產(chǎn)成本的化學添加劑。

關(guān)于助磨劑的作用機理主要有三種解釋，分別為列賓捷爾提出的“吸附降低硬度學說”、克蘭帕爾的“礦漿流變調(diào)節(jié)學說”以及馬杜里的“顆粒分散理論”。

吸附降低硬度學說示意圖

顆粒分散理論示意圖

受國外有關(guān)助磨劑作用機理的理論啟發(fā)，我國科研人員也相繼進行了系統(tǒng)的試驗研究，提出以下兩種助磨劑的作用機理：（１）盧迪芬等認為助磨劑吸附在礦粒的斷裂面，使其價鍵力得到飽和，從而促進礦粒的分散，其本質(zhì)是由機械力引發(fā)的化學作用。（２）薄膜假說理論認為助磨劑分子吸附在礦粒表面后形成單分子潤滑膜，使細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，按藥劑化學性質(zhì)不同可分為有機助磨劑和無機助磨劑。無機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。

對于不同類型的助磨劑，其助磨機理有一定差異，對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)的應用日益增加，科研學者對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，助磨劑的加入對降低礦石表面硬度、促進顆粒分散、提高礦漿流動性等有顯著效果。

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)涮岣哐心ゼ毝?、增加水泥各時期強度的性能。水泥助磨劑正常穩(wěn)定的摻量對提高研磨效率及水泥強度起著至關(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導致水泥生產(chǎn)成本過高，還會使水泥中氯離子含量過高，進而影響研磨產(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品如環(huán)烷酸、三乙醇胺、羧酸及鈣鹽、無機鹽，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，當添加六偏磷酸鈉質(zhì)量分數(shù)為0.3%時，氧化鋁球磨一小時后中位粒徑（D50）可達1.75μm，并對后續(xù)氧化鋁陶瓷的性能也有所改善。

在鋼渣研磨時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。劉淑賢等對比了不同單一助磨劑和復配助磨劑對鋼渣磨后產(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鋼渣起助磨效果，且對鋼渣膠凝材料試件的抗折抗壓性能產(chǎn)生有益影響；當三乙醇胺∶1，2-丙二醇∶乙二醇用量為5∶7∶7時，研磨產(chǎn)品的比表面積和合格粒級產(chǎn)率均有所增加。

不同助磨劑及應用效果

小結(jié)

隨著科技的發(fā)展，助磨劑的種類不斷擴充，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配使用。而且在助磨劑的使用過程中，會因為待磨物料性質(zhì)的不同、助磨劑用量的多少或研磨條件（料漿濃度、研磨時間、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用研究進展

白鵬飛等.助磨劑影響礦物浮選的作用機理及研究進展

丁亞蓉等.助磨劑對磨礦的影響及其應用進展

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