助磨剂作用机理的研究及发展趋势.pdf

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1、第26卷第4期有色矿冶V0l_26．№42010年8月N0N—FERROUSMDINGANDMETALLURGYAugust2010文章编号：1007—967X(2010)04—0025—04助磨剂作用机理的研究及发展趋势邓善芝，王泽红，程仁举，蔡珊，韩跃新(东北大学，辽宁沈阳110004)摘要：在磨矿过程中添加适量的助磨剂能够降低磨矿能耗、改善磨矿效果。研究助磨剂的作用机理，对助磨剂的选择和应用具有重要意义。本文从降低矿石硬度、改善矿浆的分散作用以及降低矿浆粘度几个方面简要概述了助磨剂的作用机理，指出了其研究趋势。关键词：助磨剂；矿石硬度；分散作用；矿浆粘度中图分类号：TQ1

2、72．463文献标识码：B0前言2助磨剂的作用机理粉磨过程是一个能耗很高的作业，特别是当需众所周知：批量磨矿方程将磨矿描述为一个速要对矿物进行细磨和超细磨时，能耗更高。统计结度过程：果表明，全世界粉磨消耗的电能约占当年发电总量dwft、i一1—二=SjWi(t)+∑bIiW(t)(1)的5％；在投资上，粉磨作业占整个选矿厂投资的ULJ1，1<1。。60％左右；粉磨作业的耗电量约占全厂投资的30％式中t——磨矿时问，min；一70％，生产经营费也占全厂投资40％～50％；在W．——i粒级的重量分数；技术上，粉磨作业存在的主要问题就是能耗高，效率Sj——比破碎速率，即单位时间新生成

3、i粒级低。因此，降低磨矿能耗、特别是细磨和超细磨矿的的分数，又称“粉碎速率函数”；能耗具有重要意义。磨矿中添加助磨剂能够在一定W，(t)——t时刻j粒级的重量分数；程度上降低磨矿能耗，取得好的磨矿效果。加强粉bij——一次粉碎分布，即j粒级粉碎后进入比J磨过程助磨剂的作用机理的研究，对助磨剂的选择粒级更细的粒级中的分数，又称“粉碎分布函数”。和应用具有重要意义。由式(1)可知，提高比破碎速率si可以提高磨矿速率，而比破碎速率决定于矿浆的流动性、物料的1助磨剂及其种类絮凝和分散状态、颗粒硬度以及颗粒破碎的方式等，助磨剂也称粉碎助剂，是为了改变磨矿环境或因此，降低矿物硬度、改变物料

4、的絮凝和分散状态以物料表面的物理化学等方面特性，而在磨机内添加及提高矿浆的流动性均可以提高磨矿速率。的化学药剂，多是有机或无机的化学药品。添加适2．1助磨剂对矿物硬度的影响宜、适量的助磨剂到被磨物料中，改变物料的易碎性矿物硬度是指岩矿抵抗外界机械力侵入的性和分散性，从而提高磨矿效率、降低磨矿能耗。质，硬度愈高则抵抗外界机械力侵入的能力愈大，粉助磨剂的种类繁多，按照添加时的物理状态，助碎时愈困难，反之，则愈容易。磨剂可分为固体、液体和气体助磨剂。固体助磨剂处于固体内部的质点(离子、原子或分子)受到一般制成粒状或粉状，如：煤、石墨、焦炭松脂、石膏、四周质点的相互作用，能量处于平衡状

5、态，而位于表硬脂酸钙、无机盐类氰亚铁酸钾、硬脂酸等；液体助层的质点受到向内方向强的作用力，但向外方向磨剂多是溶液或乳剂，如：三乙醇胺、醋酸铵、乙二(即面对空气一方)受空气分子的作用力极弱，因醇、丙二醇、某些无机盐类、水等；气体助磨剂有水蒸此，矿物表层的质点便表现出有剩余键能存在(即气、丙酮气体和惰性气体等。在工艺上，采用液体助表面自由能)。硬度的降低可以由三个方面说明：磨剂比采用固体助磨剂更容易控制J。(1)列宾捷尔从物理化学的观点出发认为硬度基金项目：国家自然科学基金项目(编号：50974032)，国家重点基础研究发展计划(编号：2005CB623701)收稿日期：2010—

6、06—08作者简介：邓善芝(1987一)，女，东北大学矿物加工专业在读研究生，研究方向为铝土矿助磨剂及其作用机理的探究。26有色矿冶第26卷与物质的新增单位面积自由能有关。当助磨剂在矿斥能的同时，也可以减小颗粒问的摩擦力。物表面发生吸附时，可以降低固体物质的新增单位孙伟、罗舂华等人对加入助磨剂后的磨矿产面积自由能，从而降低固体的表面硬度。品进行沉降试验，结果发现：在无助磨剂添加时，90(2)根据格里菲斯定律，固体颗粒脆性断裂所mL的上层液矿量很少，沉降产率达99．87％以上；需的最小应力与物料的比表面能成正比，降低颗粒而在磨矿过程中添加适量无水碳酸钠、六偏磷酸钠比表面能可以降低

7、矿物颗粒断裂所需要的应力。因之后，沉降变缓，沉降产率分别为79．23％和此，在磨矿中加入助磨剂，通过其在矿物颗粒表面的78．36％左右。吸附，以降低矿物的表面能，从而降低断裂所需要的杨华明等对搅拌磨超细粉碎滑石的工艺进力，有利于提高磨矿速率。行了试验研究，研究表明，使用介质搅拌磨可以生产(3)根据列宾杰尔的强度削弱理论，裂纹的存平均粒径小于1m的超细滑石粉。该工艺使用六在和扩展导致断裂，当物料颗粒受到外力作用时，在偏磷酸钠为助磨剂。助磨剂的存在使滑石粉表面的裂纹尖端处呈现局部应力集中。当拉应