助磨劑提高鋁土礦粉磨效率的作用機理研究

《助磨劑提高鋁土礦粉磨效率的作用機理研究》是依託東北大學，由王澤紅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：助磨劑提高鋁土礦粉磨效率的作用機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王澤紅
• 依託單位：東北大學

中文摘要

粉磨作業在礦物加工工程領域占有極其重要的地位。本項目針對鋁土礦，從物料破裂能、硬度、強度和被磨礦漿的流變學特性方面入手，通過測定不同類型鋁土礦在空氣、水和不同類型助磨劑作用下破裂能的變化、添加助磨劑前後鋁土礦硬度及強度的變化以及加入助磨劑前後被磨礦漿流變學特性的變化，分別研究助磨劑對鋁土礦破裂能、硬度、強度以及被磨礦漿流變學特性的影響規律、作用大小，從而闡明助磨劑在鋁土礦粉磨過程中的作用機理，揭示助磨劑提高粉磨效率、降低粉磨過程能耗的規律性，為鋁土礦粉磨過程中助磨劑的選擇和套用奠定理論基礎。

結題摘要

項目歷經三年研究，已經按計畫順利完成，實現了項目的預期目標。項目針對不同的研究目標和考察對象，分別設計並建立了三個不同的試驗系統：物料破裂能測定試驗系統、物料硬度和強度測定試驗系統以及礦漿流變學特性測定試驗系統。在每個試驗系統中，均可根據試驗研究的目的對試驗條件和考察對象進行嚴格控制或隔離，僅研究助磨劑分別對物料破裂能、硬度、強度、礦漿流變學特性的影響規律，從而揭示助磨劑在鋁土礦磨礦過程中提高磨礦效率、降低磨礦能耗的作用機理。試驗獲得了在助磨劑存在條件下，鋁土礦破裂能、硬度、強度以及磨礦過程中礦漿流變學特性等指標的變化規律，結果表明，在適宜的條件下，助磨劑對物料的破裂能、強度和硬度、磨礦功指數以及礦漿的流變特性等均有改善作用，在上述因素的共同作用下，改善了磨礦效果，提高了磨礦效率。助磨劑可以降低物料的破裂能、抗壓強度和邦德球磨功指數，改善物料的粉碎特性，但效果均不顯著；對礦漿流變特性的影響則比較顯著。由此可見，助磨劑改善礦漿流變特性在提高粉磨效率方面占有主導作用。機理研究揭示了鋁土礦與助磨劑之間的作用方式，結果表明，助磨劑可在鋁土礦表面產生物理吸附和化學吸附，水分子在過程中起著“橋樑”作用，水分子與助磨劑又起著相互促進的作用，兩者共同作用導致鋁土礦表面缺陷程度增加，破裂能及強度和硬度降低，粉碎特性發生變化；在磨礦過程中助磨劑在礦物表面的吸附能顯著降低礦漿粘度，改善礦漿的流變特性，同時助磨劑可使礦漿動電位絕對值增加，從而使顆粒間排斥力增強，顆粒間距變大，顯著提高礦漿的分散性，並使顆粒趨向於圓形化，改善了顆粒的表面形貌，減少了裂紋擴展所需的外應力，防止新生裂紋閉合，同時促進裂紋的擴展，使礦粒更容易被磨碎，進而提高磨礦效率。在機理分析的基礎上，提出了助磨劑溶液對鋁土礦強度和硬度影響的作用機理模型。項目提出了助磨劑的選擇原則，即助磨劑選擇時，應綜合考慮礦石性質、助磨劑性質以及磨礦條件等各方面的因素。在物料性質及磨礦條件一定的條件下，應選擇既可降低礦石硬度，又可降低礦漿粘度的助磨劑，同時應選擇能夠進入物料內部的助磨劑以及有利於改善礦漿流變性的助磨劑。截至目前，項目已發表標註有國家自然科學基金資助的論文9篇，其中EI檢索2篇，另有2篇論文已經錄用；在該項目的資助下，已經培養了2名碩士研究生，另有1名碩士在讀。