助磨剂的使用范围及选择
助磨剂的使用范围主要是球磨机的干法细磨和超细磨，目前在振动磨或辊磨(立磨)中也有应用。粉磨细度增加，颗粒团聚趋势增加，助磨剂的效果也增加。在实际应用中，哪种助磨剂最适合？国内专家提出选择助磨剂的原则：助磨剂必须无毒、无腐蚀性且无刺激性气味，而且要质量稳定，最好不要受天气及存放时间的影响，一次配制后能使用较长时间。目前，北京贝思达工贸有限责任公司成功研制出“CGA水泥高效助磨剂”，用户好评如潮。在不改变现有工厂生产工艺、设备条件的前提下，在粉磨过程中添加微量或少量的助磨剂去影响粉碎作业中的机械力化学过程，即可改善粉磨过程，对提高粉磨效率，降低粉磨电耗，提高水泥粉磨细度和水泥强度都能发挥积极作用，现已成为水泥工业中强化水泥粉磨的一种重要技术途径。水泥生产企业作为一个耗能大户，只有千方百计地实现节能降耗，才能缓解我国资源、能源和环境的压力，才能确保经济的可持续发展。（作者单位：北京贝思达工贸有限责任公司）于啸武
水泥助磨剂的研究现状与发展前景
中国建材网 发布时间：2008-1-17 点击数：430
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水泥助磨剂是一种添加剂，适量地加入到被粉磨的物料中，能通过它对颗粒表面的物理化学作用，发挥力学效能，得以提高物料的易碎性和分散性，从而提高粉磨细度和降低粉磨电耗。 作用机理①助磨剂在固体颗粒表面上的吸附，改变了颗粒表面的结构性质，降低了颗粒的强度和硬度，同时阻止了新生裂纹的闭合，加速物料裂纹的扩展。
②当物料粉碎磨细到一定细度时，颗粒之间、颗粒与研磨介质间会聚集、粘附形成包壳。助磨剂能迅速地消除或减弱颗粒与颗粒、颗粒与研磨介质间的聚集和粘附，提高粉磨效率。 研究现国外粉碎作业使用水泥助磨剂已有70多年的历史，而我国对助磨剂的研究和应用则起步较晚。20世纪50年代后期，一些水泥厂曾利用煤、纸浆废液、肥皂废液等作为水泥助磨剂，效果不甚明显。到了70年代，不少水泥企业和研究部门对助磨剂开展了广泛的研究和应用工作。武汉理工大学、同济大学、华南理工大学等高校研究单位和四川资中、陕西汉中、山东枣庄、广西玉林等水泥厂，先后对水泥磨及生料磨使用助磨剂进行了实验室试验、工业性试验和生产上的应用，所采用的助磨剂一般是化工厂的副产品或下脚料以及废液、废渣等，均收到较好的效果，但由于废料来源不充足或质量不稳定而无法推广应用。近年来，水泥助磨剂的研究得到有关高等院校、科研院所和科技开发公司的高度重视，取得多项成果。 目前，国内研究及应用的水泥助磨剂，有液体助磨剂和固体助磨剂，其基本成分大都属于有机表面活性物质。主要为：胺类、醇类、醇胺类、木质素磺酸盐类、脂肪酸及其盐类、烷基磺酸盐类等。具体物质为：三乙醇胺、二乙醇胺、乙二醇、木质素磺酸盐、甲酸、硬脂酸、油酸、尿素、十二烷基苯磺酸钠等。实际在水泥生产中选用的主要有两类形式：一是纯度较高的化工产品；二是化工厂等的废料。水泥助磨剂产品的种类较多，除纯化合物产品外，还研究及开发了多种复合助磨剂。
存在的问题①国内大多采用工业纯复合有机盐和无机盐为助磨剂的主要成分，成本较高，技术经济指标一般。
②采用经验方式确定配方，配合的原理研究较少，因此所取得的产品一般适应面较窄。特别对于温度较高的物料还没有合适的产品。即使把不同生产厂家的同种产品应用于不同厂家，也存在效果差异较大的情况。
③偶极-偶极有机化合物作为表面助磨剂研究较少，没能充分发挥该系列产品改善粉磨物料粘附效果。
④对工业废料开发高效表面助磨剂研究较少，且未能将多种有效助磨成分配合在一起，从而发挥最佳粉磨效果。
发展前景①开发具有无毒、无害性能的水泥助磨剂。化学助磨剂对后续作业及环境的影响是影响助磨剂发展的主要因素，许多能提高磨机效率的化合物因对后续作业或生态环境有不良影响而不能使用，只有影响很小的助磨剂才能够被接受。因此无毒、无害而价格低廉的助磨剂是今后发展的一个方向。
②延缓水泥助磨剂挥发消散的速率。由于助磨剂通常为化学药剂，极易挥发损耗。因此可以在形式上作一些改变，将助磨剂通过一种特殊的物质作为载体，延缓助磨剂进入粉磨系统后的快速挥发消散，使助磨剂在粉磨的全过程中逐渐缓释出来。
③水泥助磨剂的选择性研究。由于各生产厂家原料物质的表面性质存在差异，助磨剂在待磨颗粒表面上吸附的速度也会不同。利用这种差异，可以改变组成矿物各自的表面性质、连接面性质及矿浆的性质来实现粉磨的选择性。因此根据不同物料的表面性质，研究选择性好的助磨剂也是其发展的主要方向。 ④复合型水泥助磨剂的研究。助磨剂研究的另一个方向是多种助磨剂进行复配使用。单一的助磨剂大多存在一些局限性，多种助磨剂进行复配使用则可以克服上述局限性。 文章来源：中国建材网 www.bmlink.com
助磨剂的研究现状与发展前景
发布: 2010-10-14 17:33 | 编辑: 刘春辉 | 查看: 241次 一 、助磨剂的定义和分类
助磨剂是一种添加剂，适量地加入到被粉磨的物料中，能通过它对颗粒表面的物理化学作用，发挥力学效能，得以提高物料的易碎性和分散性，从而提高粉磨细度和降低粉磨电耗。按使用时的状态分，助磨剂可以分为：固体、液体和气体助磨剂。 固体助磨剂有：硬脂酸盐类、胶体二氧化硅、胶体石墨、炭黑、粉煤灰、石膏等；液体助磨剂有：有机硅、三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、聚丙烯酸脂、聚羧酸盐等； 气体助磨剂有：蒸气状的极性物质以及非极性物质等。按化学结构助磨剂可以分为三类：聚合无机盐、聚合有机盐及复合化合物。 二 、助磨剂的作用及其机理
(一)助磨剂的作用主要表现在以下几个方面 1) 塑性变形
被粉碎物料颗粒吸附一层单分子膜的助磨剂后，吸附分子与矿物颗粒表面缺陷组织之间的电子转移，使有些离子晶型的物料的显微硬度降低，加快塑性变形，促进粉碎过程。
2) 降低物料的表面能
当矿物颗粒表面吸附了助磨剂分子后，表面能大大下降，相应的物料抗张强度也降低。
3 ) 防止凝聚和粘壁物料的新生表面
由于受范德华力和静电力的作用，很容易凝聚和包球。但是，新生表面一旦吸附助磨剂，其活性顿时下降，从而减小凝聚性、粘壁性、提高了流动性，有利于粉碎，更有利于分级，这种有效的分散、解聚作用是助磨剂的重要的功能。 4 ) 缓蚀作用
在湿磨过程中氧的存在，将显著加速钢球的腐蚀和磨损，磨机中球和衬板局部的电化学腐蚀也是很严重的。研究表明，在铅锌硫化矿粉磨时，通过控制pH 值，添加助磨剂，球的磨损明显降低，主要原因是助磨剂的添加一定程度上排除和抑制了氧的作用，消除了电化学腐蚀反应。 5 ) 选择性磨碎作用
在磨矿过程中，原料通常都不是单一的矿物。不同的矿物，在后续的作业中粒度要求不尽相同。有些药剂对不同的矿物具有选择性磨碎作用。试验表明，磁铁矿和石英混合，添加200 g/ t CaO ，矿浆浓度≥75 %时，磁铁矿的选择性磨碎效果显著。
6) 改善产品应用性能
为了提高产品在应用中的分散性和流动性，有些物料粉碎时也要加入助磨剂进行改性。例如:在粉碎氧化铁系颜料时加入0. 5 %～1 %硬脂酸助剂，不仅增产26 % ，而且所粉碎的铁红颜料制造油漆的分散时间也缩短了50 %。对于一种助磨剂加入到被粉碎物料之中，可能发生上述某一种作用，也可能是几种作用的联合
(二)助磨剂的作用机理：
关于助磨剂的作用原理主要表现两个方面：
（1） 助磨剂在固体颗粒表面上的吸附，改变了颗粒表面的结构性质，降低了颗粒的强度和硬度，同时阻止了新生裂纹的闭合，加速物料裂纹的扩展。
（2）当物料粉碎磨细到一定细度时，颗粒之间、颗粒与研磨介质间会聚集、粘附形成包壳。助磨剂能迅速地消除或减弱颗粒与颗粒、颗粒与研磨介质间的聚集和粘附，提高粉磨效率。 三、助磨剂的研究与应用现状
国外粉碎作业使用助磨剂已有70 多年的历史。自从1930 年Goddard 以树脂作为助磨剂在英国首先取得专利以来， 先后被研究作为助磨剂的物质达50 多种.助磨剂的品种以有机化合物为主， 其中以醇和醇胺类的化合物为多。德国、法国、美国、日本、前苏联、朝鲜等国对助磨剂的研究和应用较为广泛， 据悉目前日本几乎所有的水泥厂都使用水泥助磨剂。
我国对助磨剂的研究和应用起步较晚， 20 世纪50 年代后期， 一些水泥厂曾利用煤、纸浆废液、肥皂废液等作为水泥助磨剂， 效果不甚明显。20 世纪70 年代， 不少水泥企业和研究部门对助磨剂开展广泛的研究和应用工作。武汉理工大学、同济大学、华南理工大学等研究单位和四川资中、陕西汉中、山东枣庄、广西玉林等水泥厂，先后对水泥磨及生料磨使用助磨剂进行了实验室试验、工业性试验和生产上的应用， 所采用的助磨剂一般是化工厂的副产品或下脚料以及废液、废渣等， 均收到较好的效果， 但由于废料来源不充足或质量不稳定而无法推广应用。近年来， 助磨剂的研究得到有关高等院校、科研院所和科技开发公司的高度重视， 取得多项成果。
目前， 国内研究及应用的水泥助磨剂， 有液体助磨剂和固体助磨剂，其基本成分大都属于有机表面活性物质。主要为:胺类、醇类、醇胺类、 木质素磺酸盐类、脂肪酸及其盐类、 烷基磺酸盐类等。具体物质为: 三乙醇胺、 二乙醇胺、乙二醇、木质素磺酸盐、甲酸、硬脂酸、油酸、尿素、十二烷基苯磺酸钠等。实际在水泥生产中选用的主要有两类形式: 一是纯度较高的化工产品； 二是化工厂等的废料。助磨剂产品的种类较多， 除纯化合物产品外， 还研究及开发了多种复合助磨剂。
四 、助磨剂研究存在的主要问题
目前，我国助磨剂的研究主要存在以下几个问题:
1) 国内大多采用工业纯复合有机盐和无机盐为助磨剂的主要成分，成本较高，技术经济指标一般。
2)采用经验方式确定配方，配合的原理研究较少，因此所取得的产品一般适应面较窄。特别对于温度较高的物料还没有合适的产品。即使对于不同生产厂家的同种产品应用于不同厂家，也存在效果差异较大的情况。
3)偶极-偶极有机化合物作为表面助磨剂研究较少，没能充分发挥该系列产品改善粉磨物料粘附效果。
4)对工业废料开发高效表面助磨剂研究较少，且未能将多种有效助磨成分配合在一起，从而发挥最佳粉磨效果。 五 、助磨剂的发展前景
助磨剂的发展前景主要有以下几个方面: 1) 具有无毒、无害性能的助磨剂
系统中添加助磨剂的目的是为了改善物料的易磨性，减轻颗粒之间的粘聚结团作用，消除微细颗粒球糊衬板现象，提高磨机内物料的流动性，从而实现球磨机节能高产的目标。但化学助磨剂对后续作业及环境的影响是影响助磨剂发展的主要因素，许多能提高磨矿效率的化合物因对后续作业或生态环境有不良影响而不能使用，只有影响很小的助磨剂才能够被接受。因此无毒、无害而价格低廉的助磨剂是今后发展的一个方向。 2)延缓助磨剂挥发消散的速率
由于助磨剂通常为化学药剂，极易挥发损耗。因此可以在形式上作一些改变，将助磨剂通过一种特殊的物质作为载体，延缓助磨剂进入粉磨系统后的快速挥发消散，使助磨剂在粉磨的全过程中逐渐缓释出来也是当前助磨剂的研究课题。 3)助磨剂的选择性研究
由于各生产厂家原料物质的表面性质存在差异，助磨剂在待磨颗粒表面上吸附的速度也会不同，利用这种差异，可以改变组成矿物各自的表面性质、 连接面性质及矿浆的性质来实现粉磨的选择性。因此根据不同物料的表面性质，研究选择性好的助磨剂也是其发展的主要方向。 4)复合型助磨剂的研究
助磨剂研究的另一个方向就是多种助磨剂进行复配使用。单一的助磨剂大多存在一些局限性，多种助磨剂进行复配使用则可以克服上述局限性。 现简单介绍武汉理工大学材料学院研究出新型高效水泥活化助磨剂： 武汉理工大学材料学院水泥所研制的HSX-A高效水泥活化助磨剂、河南某厂液态助磨剂C和国外某厂液态助磨剂G三个品牌的助磨剂进行试验研究。研究三类助磨剂对水泥强度、凝结时间、安定性、标准稠度用水量、细度、比表面剂等性能的影响。 1.试验
1.1试验原材料的全分析
表1-1为取自四川某旋窑水泥厂的原材料化学分析数据。