根据矿物质超细粉在HPC中的功能作用,可分析出满足这些功能作用的超细粉物理化学特性,主要有化学成分和矿物组成、粒度和粒度分布、颗粒表面性质、颗粒形状等。据此,加工作为HPC掺合料的矿物质超细粉的设备与工艺应达到下述要求。(l)加工的粉体产品应达到比表面积6000一80优mZ/g,中位径(诱0)约10om,并且要有一定宽度的级配,即粒度分布。(2)超细粉体颗粒应具有一定的、与周边物质反应的表面活性。包括不饱和官能团和以晶格缺陷等为表现形式的能量聚集。(3)粉碎作业应有较高的工作效率。作为HPC的组成材料之一,矿物质超细粉应与水泥等其他材料以及HPC产品处在同等的价位上,这决定了其必须具有较低的加工成本和较高的生产效率。(4)粉碎作业的温度不能太高。控制粉碎作业的温度一方面可防止矿物质组分因温升而产生的变质现象。
另一方面,也降低了微细颗粒间因温度升高、原子流动性增加、粉碎缺陷愈合增强的现象,从而减弱“逆粉碎”的不利影响。另外,粉碎在适宜的温度下进行,也有利于保护设备和安全操作。水泥生产中最常用的管式球磨机无法按原有工艺直接生产出粒径小于10m的超细粉体。采用改变研磨介质的尺寸配比和将球磨作业与分级实现结合的改造工艺,可部分获得满足HPC要求的超细粉,但加工成本较高。采用气流粉碎机加工的矿物质颗粒不具有冲击和研磨粉碎所产生的表面活性,因此,气流粉碎机难以作为工业化生产设备在建材工业中使用;粉体加工业中其他粉磨设备,如雷蒙磨等大多为粉磨与分级多环节的组合,磨矿效率较低,生产过程不易控制,产量和质量不稳。用作超细加工,还需对分析器进行改造,又增加了产品成本。另外,由气流粉碎机和雷蒙磨等生产的粉体产品,由于是分级最终控制,所以还存在着粒度集中、级配不合理等问题。所有这一切都已对矿物质超细粉的工业生产和应用形成了严重制约。因而以HPC掺合料的要求为依据,研制和开发新的粉磨设备已势在必行。