水泥助磨劑的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景 |
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2015-06-10 21:12:05 |
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水泥助磨劑是一種添加劑，適量地加入到被粉磨的物料中，能通過它對顆粒表面的物理化學作用，發(fā)揮力學效能，得以提高物料的易碎性和分散性，從而提高粉磨細度和降低粉磨電耗。
作用機理①助磨劑在固體顆粒表面上的吸附，改變了顆粒表面的結構性質，降低了顆粒的強度和硬度，同時阻止了新生裂紋的閉合，加速物料裂紋的擴展。
②當物料粉碎磨細到一定細度時，顆粒之間、顆粒與研磨介質間會聚集、粘附形成包殼。助磨劑能迅速地消除或減弱顆粒與顆粒、顆粒與研磨介質間的聚集和粘附，提高粉磨效率。
研究現(xiàn)國外粉碎作業(yè)使用水泥助磨劑已有70多年的歷史，而我國對助磨劑的研究和應用則起步較晚。20世紀50年代后期，一些水泥廠曾利用煤、紙漿廢液、肥皂廢液等作為水泥助磨劑，效果不甚明顯。到了70年代，不少水泥企業(yè)和研究部門對助磨劑開展了廣泛的研究和應用工作。武漢理工大學、同濟大學、華南理工大學等高校研究單位和四川資中、陜西漢中、山東棗莊、廣西玉林等水泥廠，先后對水泥磨及生料磨使用助磨劑進行了實驗室試驗、工業(yè)性試驗和生產上的應用，所采用的助磨劑一般是化工廠的副產品或下腳料以及廢液、廢渣等，均收到較好的效果，但由于廢料來源不充足或質量不穩(wěn)定而無法推廣應用。近年來，水泥助磨劑的研究得到有關高等院校、科研院所和科技開發(fā)公司的高度重視，取得多項成果。
目前，國內研究及應用的水泥助磨劑，有液體助磨劑和固體助磨劑，其基本成分大都屬于有機表面活性物質。主要為：胺類、醇類、醇胺類、木質素磺酸鹽類、脂肪酸及其鹽類、烷基磺酸鹽類等。具體物質為：三乙醇胺、二乙醇胺、乙二醇、木質素磺酸鹽、甲酸、硬脂酸、油酸、尿素、十二烷基苯磺酸鈉等。實際在水泥生產中選用的主要有兩類形式：一是純度較高的化工產品；二是化工廠等的廢料。水泥助磨劑產品的種類較多，除純化合物產品外，還研究及開發(fā)了多種復合助磨劑。
存在的問題①國內大多采用工業(yè)純復合有機鹽和無機鹽為助磨劑的主要成分，成本較高，技術經濟指標一般。
②采用經驗方式確定配方，配合的原理研究較少，因此所取得的產品一般適應面較窄。特別對于溫度較高的物料還沒有合適的產品。即使把不同生產廠家的同種產品應用于不同廠家，也存在效果差異較大的情況。
③偶極-偶極有機化合物作為表面助磨劑研究較少，沒能充分發(fā)揮該系列產品改善粉磨物料粘附效果。
④對工業(yè)廢料開發(fā)高效表面助磨劑研究較少，且未能將多種有效助磨成分配合在一起，從而發(fā)揮最佳粉磨效果。
發(fā)展前景①開發(fā)具有無毒、無害性能的水泥助磨劑。化學助磨劑對后續(xù)作業(yè)及環(huán)境的影響是影響助磨劑發(fā)展的主要因素，許多能提高磨機效率的化合物因對后續(xù)作業(yè)或生態(tài)環(huán)境有不良影響而不能使用，只有影響很小的助磨劑才能夠被接受。因此無毒、無害而價格低廉的助磨劑是今后發(fā)展的一個方向。
②延緩水泥助磨劑揮發(fā)消散的速率。由于助磨劑通常為化學藥劑，極易揮發(fā)損耗。因此可以在形式上作一些改變，將助磨劑通過一種特殊的物質作為載體，延緩助磨劑進入粉磨系統(tǒng)后的快速揮發(fā)消散，使助磨劑在粉磨的全過程中逐漸緩釋出來。
③水泥助磨劑的選擇性研究。由于各生產廠家原料物質的表面性質存在差異，助磨劑在待磨顆粒表面上吸附的速度也會不同。利用這種差異，可以改變組成礦物各自的表面性質、連接面性質及礦漿的性質來實現(xiàn)粉磨的選擇性。因此根據不同物料的表面性質，研究選擇性好的助磨劑也是其發(fā)展的主要方向。
④復合型水泥助磨劑的研究。助磨劑研究的另一個方向是多種助磨劑進行復配使用。單一的助磨劑大多存在一些局限性，多種助磨劑進行復配使用則可以克服上述局限性。