中國粉體網訊 節能降耗、降本增效一直是每個企業孜孜不倦的追求。研磨應用廣泛，但卻也是一個高能耗作業。據統計，在選礦行業中，選礦廠每年有50%左右的電耗用于研磨作業；在水泥行業中，用于研磨的電耗占總電耗的70%以上。
針對研磨效率、降低研磨作業的能耗問題，主要有兩種解決途徑：一是通過改善研磨設備的內部結構、研磨方式及工藝流程，以確定使更多的機械能作用于物料的研磨上；二是機械研磨時外加助磨劑，降低產品硬度，提高物料流動性、以提高磨礦效率。后者與前者相比，具有操作簡單、效果顯著的特點。
助磨劑作用機理
助磨劑是指在研磨過程中添加到磨機（用量一般不超過進料的0.25%）中，用來優化研磨環境，提高研磨效率，以此來達到降低機械能耗和生產成本的化學添加劑。
關于助磨劑的作用機理主要有三種解釋，分別為列賓捷爾提出的“吸附降低硬度學說”、克蘭帕爾的“礦漿流變調節學說”以及馬杜里的“顆粒分散理論”。
吸附降低硬度學說示意圖
顆粒分散理論示意圖
受國外有關助磨劑作用機理的理論啟發，我國科研人員也相繼進行了系統的試驗研究，提出以下兩種助磨劑的作用機理：（１）盧迪芬等認為助磨劑吸附在礦粒的斷裂面，使其價鍵力得到飽和，從而促進礦粒的分散，其本質是由機械力引發的化學作用。（２）薄膜假說理論認為助磨劑分子吸附在礦粒表面后形成單分子潤滑膜，使細顆粒之間不容易聚集，從而改善磨礦的效果。
助磨劑的種類
助磨劑的種類繁多，按藥劑化學性質不同可分為有機助磨劑和無機助磨劑。無機類主要是非極性分子物質，如水玻璃、碳酸鈉和三聚磷酸鈉等；有機類一般為表面活性物質，例如乙二醇、三乙醇胺、聚苯乙烯磺酸鈉和脂肪酸類等。
對于不同類型的助磨劑，其助磨機理有一定差異，對不同礦物的主要作用有所不同，其中，醇類、磷酸鹽、水玻璃(硅酸鈉)等的主要作用是增加礦物顆粒分散性，油酸鹽、脂肪胺等胺類化合物等的主要作用是降低礦物表面硬度。
不同領域助磨劑的選擇
中國對助磨劑的研究集中在建筑行業。但隨著科技的發展，在化工、冶金、選礦行業的應用日益增加，科研學者對助磨劑的研究也越來越多。
礦物加工行業
研究表明，在磨礦過程中添加助磨劑是選礦廠節能降耗的有效途徑，目前應用主要集中于鐵礦、石英、鋁土礦等礦物的磨礦中，助磨劑的加入對降低礦石表面硬度、促進顆粒分散、提高礦漿流動性等有顯著效果。
目前為止，礦物加工行業使用的助磨劑多為鹽類和醇胺類化學藥劑，如油酸鈉、硅酸鈉、三聚磷酸鈉和三乙醇胺等。
水泥行業
水泥助磨劑一般需要兼備提高研磨細度、增加水泥各時期強度的性能。水泥助磨劑正常穩定的摻量對提高研磨效率及水泥強度起著至關重要的作用。在研磨水泥過程中加入過量的助磨劑不僅會導致水泥生產成本過高，還會使水泥中氯離子含量過高，進而影響研磨產品質量。
目前，水泥行業中最常用的助磨劑一般包括高純度化學品如環烷酸、三乙醇胺、羧酸及鈣鹽、無機鹽，以及工業副產品如糖蜜、聚合醇混合物等。
其他行業
目前陶瓷助磨劑有四種類型分別為：液體、氣體、固體和氣液固三種混合物。羅祎格等研究三乙醇胺、十二烷基苯磺酸鈉和六偏磷酸鈉對氧化鋁粉磨粒徑及后續燒結性能的影響。結果表明，當添加六偏磷酸鈉質量分數為0.3%時，氧化鋁球磨一小時后中位粒徑（D50）可達1.75μm，并對后續氧化鋁陶瓷的性能也有所改善。
在鋼渣研磨時加入助磨劑可以降低因鋼渣內部含有的RO等難磨相而造成的易磨性差等問題。劉淑賢等對比了不同單一助磨劑和復配助磨劑對鋼渣磨后產品的粒度分布、比表面積和鋼渣膠凝材料試件的抗折抗壓性能的影響。結果表明，三乙醇胺、乙二醇、丙三醇及硫酸鈉均可對鋼渣起助磨效果，且對鋼渣膠凝材料試件的抗折抗壓性能產生有益影響；當三乙醇胺∶1，2-丙二醇∶乙二醇用量為5∶7∶7時，研磨產品的比表面積和合格粒級產率均有所增加。
不同助磨劑及應用效果
小結
隨著科技的發展，助磨劑的種類不斷擴充，助磨劑的類型也由之前的單一助磨劑拓展為多種助磨劑復配使用。而且在助磨劑的使用過程中，會因為待磨物料性質的不同、助磨劑用量的多少或研磨條件（料漿濃度、研磨時間、介質充填率、介質種類及配比）不同而影響助磨劑效能的充分發揮。
參考資料：
劉曉渤等.助磨劑在研磨中的應用研究進展
白鵬飛等.助磨劑影響礦物浮選的作用機理及研究進展
丁亞蓉等.助磨劑對磨礦的影響及其應用進展
（中國粉體網編輯整理/黑金）
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