在超细粉碎过程中，当颗粒尺寸减小到微米时，颗粒质量趋于均匀，缺陷减少，强度和硬度增加，粉碎难度大大增加。

同时，由于比表面积和表面能的明显增加，细颗粒相互团聚(形成二次或三次颗粒)的趋势明显增强。

对于湿法超细粉碎，浆料粘度明显增加，流动性明显变差。如果不采取一定的工艺措施，破碎效率会明显降低，单位产品能耗会明显增加。这时候就需要在超微粉碎的过程中加入一些分散剂或者助磨剂。

1.助磨剂和分散剂的概念

助磨剂是能显著提高超细粉碎效率或降低单位产品能耗的一类化学物质，包括不同状态(固态、液态和气态)的有机和无机物质。

添加助磨剂的主要目的是改善物料的易磨性，防止细颗粒在磨机衬板和研磨介质上的粘结、团聚和粘附，改善磨机内物料的流动性，从而提高产品细度和细产品收率，降低单位产品的破碎极限和能耗。

显然，分散剂也是一种助磨剂，它可以通过防止颗粒团聚和降低矿浆粘度来帮助研磨。

2.助磨剂和分散剂原理

(1)助磨原理

关于助磨剂的作用原理，主要有两种观点:

是& ldquo降低吸附硬度& rdquo认为助磨剂分子在颗粒上的吸附降低了颗粒的表面能或引起近表层晶格的位错迁移，产生点状或线状缺陷，从而降低了颗粒的强度和硬度。同时可以阻止新裂纹闭合，促进裂纹扩展。

第二& ldquo纸浆的流变调节& rdquo根据该理论，助磨剂通过调节矿浆的流变性和矿石颗粒的表面电性，降低矿浆的粘度，促进颗粒的分散，从而改善矿浆的流动性，防止矿石颗粒在磨矿介质和磨机衬板上的粘附和颗粒的团聚。

(2)分散剂的作用原理

在超细粉末悬浮液中，粉末分散的稳定性取决于范德华相互作用能、静电排斥能、吸附层的空位阻和溶剂化能之间的关系。

分散剂的加入对超细粉体在液相中的表面电性质、空空间位阻、溶剂化和表面润湿性有重要影响。

3.如何正确选择助磨剂和分散剂？

从化学结构上看，助磨剂和分散剂应具有以下特性:

良好的选择性分散；

可以调节纸浆的粘度；

对Ca2+和Mg2+有很强的抵抗力；

受pH值的影响较小。

(1)助磨剂和分散剂的种类

在非金属矿物的湿法超细粉碎中，常用的助磨剂和分散剂如下:

(2)助磨剂和分散剂的选择

在超细粉碎中，助磨剂和分散剂的选择对提高粉碎效率、降低单位产品能耗至关重要。但助磨剂和分散剂的作用是有选择性的，即对一种物料可能有效，但对另一种物料可能没有助磨剂，甚至起不到抗磨作用。

例如，三乙醇胺虽然对石灰石和水泥熟料有很好的粉磨作用，但对应时的粉磨作用很小或没有，在应时0.1%的油酸钠甚至对粉磨有负面作用。

选择助磨剂和分散剂的六个因素:

首先，我们应该考虑要研磨的材料的特性。我们可以从相关文献中查阅适合被磨物料的助磨剂和分散剂，然后进行对比试验。

第二，要考虑研磨方式和研磨环境，比如干法或湿法研磨。在一些干法作业中，一些气体助磨剂可能更方便或效果更好，来源也更广；

第三，应考虑助磨剂和分散剂的成本。如果成本太高，来源少，即使效果好，也要慎重选择。

第四，要考虑助磨剂和分散剂对选矿分离、分级、过滤脱水乃至干燥等后续操作的影响。

第五，应该考虑对环境的影响。选用的助磨剂和分散剂必须符合环保要求，不污染环境，不危害工人健康。

4.影响助磨剂和分散剂效果的因素。

助磨剂和分散剂的效果受多种因素的影响，包括用量、使用方法、矿浆浓度、pH值、研磨物料的粒度和分布、研磨机的类型和研磨方法等。

(1)助磨剂和分散剂的用量

助磨剂和分散剂的最佳用量与所需的产品细度、矿浆浓度、助磨剂和分散剂的分子大小和性能等有关。

可以看出，除锆英石外，随着助磨剂用量的增加，小于1μ；M馏分的收率在增加到最大值后有下降的趋势。对于氧化铝和应时，最佳用量为0.1%；对于锆英石，最佳用量为0.15%。

(2)纸浆浓度或粘度

结果表明，只有当体系的矿浆浓度或粘度达到一定值时，助磨剂才有明显的助磨效果。

(3)粒度及其分布

粒度及其分布对助磨剂效果的影响体现在两个方面:

第一，粒度越小，颗粒质量越均匀，缺陷越小，破碎能耗越高，助磨剂在裂纹形成和扩展过程中会通过预防& ldquo关闭& rdquo并且可以降低颗粒的强度并提高可磨性。

第二，粒径越细，比表面积越大，相同固含量下体系粘度越高。因此，粒度越细、分布越窄，使用助磨剂的效果越明显。

换句话说，粗磨时，助磨剂的作用和水一样，所以不需要添加助磨剂。

(4)纸浆的pH值

矿浆pH值对某些助磨剂效果的影响还体现在两个方面:

首先，助磨剂分子在颗粒表面的作用是通过调节颗粒的表面电性和定位离子来影响的；

其次，通过调节浆料的粘度来影响浆料的流变性和颗粒间的分散性。

上图为加入10-5moL胺后，应时的易磨性和悬浮性随pH值的变化。因此，应时的易磨性和悬浮液的流动性随pH值的增大而增大，碱性环境有利于胺对应时的助磨作用。