助磨剂的作用机理

　　(1)水对磨矿过程的影响

表4-3-19中数据表明在干磨水泥料和大理石时，水作为助磨剂加入后，可使磨矿速度因子增大，这可能是由于水分子与固体破裂表面的链发生化学反应所致。例如，石英和水分子可能影响两个硅原子间的氧链而促使其破裂：

由此可推断水蒸汽也有类似作用，因为蒸汽的穿透力更强。众所周知，水蒸汽对金属的机械性质会产生有害影响。因此不论其他物理作用如何，水对不少物料都有很强的脆化作用，这有利于磨矿过程的进行。

表4-3-19列出了水对几种岩石抗压强度的影响。除辉绿岩和片麻岩外，岩石的湿抗压强度均比干抗压强度低。磨矿实践也表明湿式磨矿较干式磨矿更有效。

 

结果表明，表面活性剂可以起助磨作用，但必须有合适的用量，一般是随药剂用量增加，-500目产率增加，达到最佳值后，增加药剂用量反而使磨矿效果变坏。实验还发现不同的药剂对磨矿浓度的适应性不一样，如石油磺酸钠在磨矿浓度由，70.2%降低为61.5%时，同样用量(0.155%)时，-500目产率则增加8.6% ;而油酸钠则相反，当磨矿浓度由70.2%降低为61.5%时，最佳用药量(0.0875%)条件下-500目产率降低4.9%。

有人研究了油酸在不同pH值条件下对赤铁矿磨矿的影响，见表4 - 3 -21。由表中可明显看出pH = 8.7时，磨矿效果提高显著。这可能是因为在这个pH值范围内形成的酸一皂络合物最多。显然，表面活性剂对磨矿的影响与溶液中表面活性离子一分子络合物的形成存在密切关系。

(4〕无机电解质对磨矿的影响

吴一善等人对高岭土助磨工艺的研究结果见表4-3-22。结果表明， 无机助磨剂的助磨效果也很明显。笔者在对石灰石白土矿的助磨工艺研究中，也采用无机电解质NaOH Na2CO3和六聚偏磷酸钠进行了试验，结果发现三者都有最佳用量范围，用量过大或过小均不能提高磨矿效果，且助磨作用与磨矿浓度有关。电解质在磨矿过程中起分散细泥、降低矿浆粘度、增加矿浆流动性的作用。

助磨剂的作用机理可归纳如下:①改变磨机中矿浆的流变特性;②影响物料的强度(硬度〕,即影响裂缝生成及扩展能，或阻止新增加裂缝的结合，起封闭充填作用;③影响颗粒之间或颗粒与磨介及衬板之间的相互作用。

通常对助磨剂的作用机理有两种解释具有代表性。第一种是由列宾捷尔〔Rehbinder)、威斯特沃德〔Westwood〕等人先后提出的“吸附降低硬度”学说：即助磨剂分子在颗粒上的吸附降低了颗粒的表面自由能，因而降低磨矿能耗，改善磨矿效果〔称之为Rehbinder效应〕;助磨剂分子在颗粒上吸附引起表面层晶格的位错迁移，产生点或线的缺陷，从而降低颗粒的强度和硬度，促进裂缝的产生和扩展〔称之为Westwood效应〕。但这个学说并不能解释整个磨矿环境对磨矿的影响。第二种是由克兰帕尔〔Klimpel)等人提出的“矿浆流变学调节”学说：即助磨剂能够通过调节浆料(如矿浆)的流变学性质和颗粒表面的电性等降低料浆的粘度，促进颗粒的分散，从而提高料浆的流动性，阻止颗粒之间、颗粒与磨介及衬板之间的团聚。

影响粉碎效率的因素是很复杂的，除应力施加的方式外，还有物料的强度性质、表面性质、矿浆的粘度、颗粒的絮凝和分散状态等。因此，可以将上述两种作用机理看成是统一的，在一定条件下可能某一种作用机理是主要的，另一种居次要地位，但从整个粉碎工艺过程来看，这两种作用机理是同时存在的。助磨剂的作用效果无疑是这些作用效果的叠加。