水是極性物質，因而也應該是助磨劑。但由于水的偶極矩不大，且分子量小，故屏蔽效應不強。加上如果添加不均勻，會引起干粉磨的顆粒結團。因而很少單純用水作助磨劑。不過，水卻是其它高偶極矩、高分子量的有機助磨劑的優(yōu)良載體，能起良好的分散作用。
其次，助磨劑應該對粉磨物料的性能及其制品的性能無不良影響。例如用作水泥的助磨劑就不允許對水泥的凝結時間、強度及其它性能有不良的影響，也不允許對鋼筋有任何銹蝕作用。當然，助磨劑也不應該對磨機等設備產(chǎn)生腐蝕作用。同時，助磨劑不能帶有強烈的刺激氣味，以免影響工人的操作。像酚類等有機物，雖然有良好的助磨效果，但因帶有刺激性臭味，故不宜用作助磨劑。 助磨劑應該是廉價物品，且要求來源充足。慣用的助磨劑如三乙醇胺等，雖然對水泥的粉磨具有良好的助磨效果，但因價格昂貴，使用時使每噸水泥的成本增加不少，并無經(jīng)濟效益可言；加上來源短缺，故很難推廣應用。為了開發(fā)廉價的助磨劑新品種，利用工業(yè)廢料是重要的途徑。木質素磺酸鹽型助磨劑的開發(fā)便是其中一例。木質素磺酸鹽是紙廠亞硫酸鹽廢液中的一種成分。因紙廠對亞硫酸鹽廢液綜合利用程度的不同，廢液中非木質素成分的含量會有很大的差異，但木質素磺酸鹽的含量仍無大變動。木質素磺酸鹽具有芳香核，由丙烷基連結成非極性的長鏈，鏈上含有極性的功能團，如磺酸基、甲氧基、羥基及羰基等。這些結構使得它具有偶極性，呈現(xiàn)出表面活性，是一種強力的陰離子型表面活性劑，因而是一種優(yōu)良的助磨劑。 助磨劑的開發(fā)當然也包括使原有助磨劑的助磨能力強化。木質素磺酸鹽中的磺酸基是強力的極性基，在極性溶劑中(例如水)是一種親水基。通過將紙漿廢液磺化，以增加磺酸基在木質素磺酸鹽中的份量，可以增大木質素磺酸鹽的活性，從而提高助磨效果。 各種表面活性劑在顆粒表面上具有不同的吸附機理。離子表面活性劑以離子交換吸附和離子對吸附為主；非離子表面活性劑以氫鍵形成吸附和憎水吸附為主。將多種類型的表面活性劑配在一起使用，能夠加強在顆粒表面上的吸附作用，增強助磨效果。此外。被粉磨物料中各種成分粉碎時所要求的助磨機理各異。例如水泥熟料在細磨時要求解聚，而礦渣則要求軟化。同是水泥熟料，礦物C2S要求解聚，而礦物C3S則要求進行裂紋應力腐蝕，促進裂紋擴展，以削弱強度。在磨機中，特別是在管磨機中，由于顆粒尺寸變化等原因，粉磨環(huán)境在不斷變化。因此，單純添加一種物質助磨顯然是很難產(chǎn)生各種助磨機理和很難適應粉磨環(huán)境變化的要求的。因此，最好是將幾種物質配在一起，制成復合助磨劑，以增強其適應性。制造復合助磨劑是助磨劑開發(fā)中的新趨勢。 水泥工業(yè)中助磨劑都是在粉磨熟料時使用，很少用于粉磨生料。原因是要求生料的細度及比表面積均比水泥低，特別是比高標號水泥低。使用水泥粉磨時慣常使用的助磨劑未必奏效，且從經(jīng)濟上衡量亦未必有利。不過，在生料粉磨上的節(jié)電對降低生產(chǎn)電耗仍然起著重大作用，何況對于許多立窯水泥廠來說，由于立窯采取了一系列的強化煅燒措施，出現(xiàn)生料供應不足的情況。這時如能通過使用助磨劑提高生料磨的產(chǎn)量，將會帶來更大的經(jīng)濟效益。因此必須重視對用于生料粉磨的助磨劑的開發(fā)。研究和實踐證明，在干法生料粉磨中用木質素磺酸鹽作助磨劑可使磨機產(chǎn)最提高10%。 |
