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超细粉碎细碎机的助磨剂的机理是什么?都有哪些种类?

日期:2014-4-18 15:45:58     来源:上海恒源冶金设备有限公司     点击:

在超细粉碎细碎机过程中,常用助磨剂可以显著提高粉体效率,目前,工业上常用的助磨剂有水、有机液体、表面活性剂和无机电解质等。湿磨比干磨效率高,是由于水的助磨作用,而水之所以能助磨,是因为物料颗粒表面上的不饱和键与水分子之间发生可逆反应的缘故。此外,由于湿磨时细颗粒物料在水中趋于悬浮状态,研磨时缓冲作用较干磨时小。

物料在有机液体中的研磨效率比在水中高。例如,以异戊醇之类有机液体助磨时,物料表面积要比在水中大12倍。陶瓷物料在四氯化碳及甲基环乙烷中研磨时,其研磨速度比在氮气中还要高。在精细陶瓷粉末的研磨中,此类有机溶液常被采用。

表面活性物质也是一类有效的研磨助剂。在特种陶瓷及滑石研磨中使用过聚硅氧环,在石英及石灰石的研磨中使用过硅树脂,四氯化碳、正乙烷、有机碱、醇酸树脂等。这些由于吸附作用而使物料表面能减少的助磨剂均能提高研磨效率。此外,当表面活性剂所起的作用是防止研磨体被物料黏附和促使物料颗粒分散时,同样能够提高研磨效率。

有些无机电解质在研磨过程中也能提高研磨效率。以多价电解质作为助磨剂时,对研磨一些原料有较好的效果。

细碎机助磨剂作用机理

关于助磨剂的作用机理,根据现有的研究结果,大体上可以分为二类。一类是以列宾捷尔的吸附降低硬度和WESTWOOD的吸附对近表面位错迁移影响为主要内容的吸附降低硬度理论。另一类是KLIMPED等人提出的流变学理论。

(一)吸附降低硬度机理

列宾捷尔认为一切固体都可以看成是由超显微裂缝所组成的缺陷网包割着的独特的胶体结构。这些独特的超显微裂缝的平均间距为0.01-0.1PM当固体受力而发生变形时,新表面即以它们为基础逐渐发展形成,在缺陷最多的地方发生破坏。如果卸载,在分子力的作用下,已经扩展的微裂缝又会重新愈合。当固体表面有活性剂时,活性剂就会吸附在微裂缝的表面上,降低物体的表面自由能,因而固体的强度降低,变形增加。周围介赓形成的吸附层,沿形变的固体的缺陷表面以两维移动的方式透入,延缓了这些缺陷在卸载时的愈合过程,从而降低了固体的强度及周期性载荷下的韧性,使物料易于磨细。

(二)流变学机理

KLIMPED等人对矿石在磨矿循环时对流变学特性与磨矿效果的关系作了系统研究,结合流变学中的理论,总结出矿浆浓度和黏度以及矿浆浓度和磨矿速度的一般规律。

当矿浆中固体的体积浓度低于40-45%时(或少数黏性很大的矿料其体积浓度不超过.*+),此时矿浆的黏度较低,其流变性属膨胀型。在膨胀型矿浆内,黏度随固体浓度增加的变化比较平稳,磨机的处理能力随矿浆浓度的变化也不显著。常见的磨机都在此情况下工作。当矿浆浓度较高时,固体的体积浓度约为45-55%因黏度较高,矿浆的流变特性变为假塑性,此时,磨机速度比膨胀型的要快,从而使磨矿机的处理量随浓度变大而提高的幅度较大,磨矿效率最高。当矿浆黏度过高时,屈服应力剧增,其流变特性属高屈服应力的塑性体,该区域内的磨矿速度较低,磨矿机的处理能力将大幅下降。

概括起来说,助磨剂的作用机理是改变流变学特性,使之处于候塑性区。从流变学机理角度看,现在各陶瓷厂中广泛使用的减冰剂如纯碱、水玻璃和磷酸钠等也是属于助磨剂,只是各厂家大多重视泥浆的减水问题,而对助磨问题未予足够重视。

上述两种理论的出发点截然不同。应该指出,在磨机中加入助磨剂,既会产生吸附降低硬度的效果,又会影响矿浆的流变学性质,只是在不同情况下起主要作用的机制有所不同。

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