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傳統(tǒng)的觀點(diǎn)是將破碎摧毀過程視作一個(gè)機(jī)械力學(xué)過程,而實(shí)際上顎式破碎機(jī)破碎過程是一個(gè)物理過程,如顎式破碎機(jī)功耗的三大學(xué)說,始終突出了表面能與顎式破碎機(jī)功能的關(guān)系。屬顎式破碎機(jī)引起的機(jī)械化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)組成部分。機(jī)械化學(xué)反應(yīng)時(shí)有機(jī)械能誘發(fā)的化學(xué)反應(yīng),是機(jī)械運(yùn)動(dòng)能與化學(xué)能量的交換。
在良多應(yīng)用領(lǐng)域,如塑料填料,涂料等,不僅對非金屬礦粉體產(chǎn)品的粒度、純度有要求還對其表面物理化學(xué)性質(zhì):如白度或亮度、親水性、疏水性、吸附性、電性、比表面積等要求。對于金屬礦物在分選過程中粉體的表面性質(zhì)對分選也是到關(guān)重要的決定因素。因此,如能有目的地將顎式破碎機(jī)加工與機(jī)械激活表面改性和表面覆蓋結(jié)合起來,將簡化工藝流程并提高經(jīng)濟(jì)效益。
近年來的研究表明,在顎式破碎機(jī)過程中引起的物理化學(xué)變化,主要有如下四個(gè)方面:
1、有些物質(zhì),隨粒徑的減小,引起表面能增加。這是由于外力所作的功,增加了粉體表面積即增加了表面能。
2、有些物質(zhì),隨粒徑的減小,顎式破碎機(jī)面上的表面能下降。
對于離子晶體和金屬,他的表結(jié)構(gòu)與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,表面層的陰離子要向外偏移,陰離子則向內(nèi)偏移。這是因?yàn)殛庪x子的半徑大、易分級而形成電偶極子,偶極子的正電荷受鄰接于內(nèi)部的陽離子的排斥作用;相反,陰離子則幾乎不分級。因此無機(jī)物的晶體和分子同時(shí)受靜電力和分級的作用。
當(dāng)晶體受單純的劈裂作用生成新斷面時(shí)。其表面的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)在很大程度上受到表面離子的性質(zhì)-大小、荷電量和分級性的影響。通常將作用于固體斷裂表面的顆粒(離子、原子)上,并朝向空間一側(cè)的凝聚力稱為表面力,此時(shí),表面能將隨下述過程產(chǎn)生的表面結(jié)構(gòu)的變化而降低:
①表面離子的分級;
②表面上分級大的離子數(shù)增加。而分級性小的離子數(shù)減少;
③分級性大的離子由表面外移,分級性小離子內(nèi)移。
3、受機(jī)械應(yīng)力與四周環(huán)境的影響,引起表面性質(zhì)的變化。
在空氣中,被顎式破碎機(jī)的物料顆粒表面形成無定形膜或氧化膜。在濕式磨礦中情況就比較復(fù)雜,如黃鐵礦在不同的PH值礦漿中細(xì)磨,其中表面成分就顯著不同:PH=9時(shí),表面不是硫化礦物表面,而是氫氧化物層;當(dāng)PH=3時(shí)表面為黃鐵礦表面。
4、在機(jī)械力作用下,引起結(jié)晶構(gòu)造的轉(zhuǎn)變。
更典型的代表是黃色氧化鉛在節(jié)能球磨機(jī)內(nèi)磨碎時(shí),生成了赤色氧化鉛。目前,顎式破碎機(jī)物理化學(xué)研究,除對上述機(jī)械化學(xué)反應(yīng)方面研究外,對于顎式破碎機(jī)界則著重于下列三個(gè)方面:
①物料可碎性的調(diào)節(jié)。為了突破各種顎式破碎機(jī)設(shè)備的顎式破碎機(jī)實(shí)際粒度極限,使產(chǎn)品接近顎式破碎機(jī)的完全粒度極限,進(jìn)一步降低顎式破碎機(jī)能耗而開展助磨劑的研究;為了改善后續(xù)的加工工藝而開展選擇性顎式破碎機(jī)研究等。
②顎式破碎機(jī)對物料可選性的調(diào)節(jié)。主要是改善顎式破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程所造成的物理化學(xué)環(huán)境對礦物表面性質(zhì)的影響,從而有利于分選、分離、汲取等。