助磨劑EDTA(化學(xué)名:乙二胺四乙酸)在石膏粉體制備過程中的作用機制是一個復(fù)雜且重要的化學(xué)與物理過程。以下是對其作用機制的詳細闡述:
1. 晶格應(yīng)變效應(yīng)與晶粒細化
在石膏粉體制備過程中,EDTA能夠顯著強化生石膏的晶格應(yīng)變效應(yīng)和晶粒細化效應(yīng)。具體表現(xiàn)為,在適宜的條件下(如排礦口寬度為12mm,料漿濃度為20%,細磨時間為15min),加入質(zhì)量分數(shù)為0.40%的EDTA,可以有效減小生石膏的結(jié)晶度和粒度。例如,某研究結(jié)果顯示,加入EDTA后,石膏粉的d50(粒徑分布中累積50%的顆粒小于此值)由42.43μm減小為16.69μm。
2. 表面化學(xué)改性
EDTA與生石膏表面的Ca2?離子發(fā)生反應(yīng),生成Ca(COO)?,并覆蓋在石膏顆粒表面的羥基化活性點上。這一過程導(dǎo)致石膏顆粒表面的ζ電位負向增大,進而減少了顆粒表面的吸附水相對含量及顆粒間的黏結(jié)力。這種表面化學(xué)改性不僅增強了石膏顆粒間的排斥作用,使其能夠形成更穩(wěn)定的分散體系,還提高了細磨的效率。
3. 物理性質(zhì)改善
由于EDTA的加入,生石膏料漿的濁度顯著增加(如增加27.78%),而黏度則顯著減?。ㄈ鐪p小18.16%)。這些物理性質(zhì)的改善進一步促進了石膏顆粒的分散和細化,提高了細磨礦的效果。
綜上所述,助磨劑EDTA在石膏粉體制備過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。通過強化晶格應(yīng)變效應(yīng)和晶粒細化效應(yīng),以及改變石膏顆粒的表面化學(xué)性質(zhì),EDTA顯著減小了石膏粉的粒度和結(jié)晶度,改善了料漿的物理性質(zhì),從而提高了細磨礦的效果。這些作用機制為制備高質(zhì)量、細粒度的石膏粉提供了科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。