采用高频振动球磨仪研磨硫磺，对研磨过程中硫磺粉的起电特性进行测试和分析。结果表明：控制研磨转速分别为1200、1500、1800r/min时，薄片状硫磺带静电量到达饱和值的时间为40、60、100s，荷质比速率为0.269、0.470、0.700nC/（g·s），粉状硫磺所带静电量到达饱和值的时间分别为30、40、70s，荷质比速率为0.416、0.701、0.979nC/（g·s）；采用碳化钨材质的研磨体，研磨后的硫磺粉所带静电量小，不锈钢研磨材质的是碳化钨的1.39倍，氧化锆研磨材质的是碳化钨的3.82倍；硫磺粉的湿基含水量能够有效减小研磨过程中硫磺粉所带的静电量，当湿基含水量为0.8%时，研磨硫磺粉的饱和静电量几乎减小为0。

设备：MM440型Restch球磨仪，配备50mL不锈钢、碳化钨、氧化锆研磨罐和Φ20mm不锈钢、碳化钨、氧化锆珠，德国Retsch公司生产；LS13320型激光粒度仪（干法），美国BeckmanCoulter有限公司生产；JCI-178型数字电荷仪，量程：0～200nC，配法JCI-150型法拉筒，英国Chilworth有限公司生产；GZX-9070MBE型电热鼓风干燥箱，上海博迅实业有限公司设备厂生产；WQG-11型干湿球温湿度测量仪，常州市瑞明仪表公司生产；电子天平，秒表等。

1.2方法

球磨仪是采用研磨罐在水平方向上进行圆弧式径向振动，振幅20mm，在高频振动的作用下，罐内研磨球由于其惯性作用对位于光滑的研磨罐内的样品进行高强度的研磨而使颗粒破碎的装置。硫磺粉在研磨过程中与研磨球发生接触、碰撞、摩擦，进而会带上静电。研磨过程中，研磨强度、研磨时间、研磨材质、原料粒径以及湿基含水量等都会对硫磺粉静电量产生很大的影响。

实验采用片状硫磺和粉状硫磺，研究了硫磺研磨起电特性。包括：
1）不同研磨转速和时间下硫磺带电量的变化。控制研磨转速为1200、1500、1800r/min，研磨时间为10、20、30、40、60、80、100、120s，选用不锈钢研磨体，测试研磨硫磺的带电量的变化。

2）不同研磨材对硫磺带电量的影响。控制研磨转速为1500r/min，研磨时间为100s，分别选用不锈钢、碳化钨、氧化锆材质的研磨罐，测试研磨过程中硫磺的静电量。
3）不同湿基含水量对硫磺带电量的影响。控制研磨转速为1500r/min，研磨时间为100s，选用不锈钢研磨体，分别测试湿基含水量（质量分数，下同）为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%的硫磺粉的饱和静电量。

为保证实验的准确性，整个实验过程采用绝缘处理。每组实验重复3次，实验结果取平均值。为了进行对比，本文中定义荷质比（nC·g-1）=电量（nC）/测试质量（g），湿基含水量=物料中所含水的质量/（物料中所含水的质量+物料中所含干物质的质量）×。实验条件为温度为25℃，空气相对湿度为70%～72%。

硫磺在研磨60s之后均达到饱和，饱和静电量在-36～-40nC/g之间。这是由于在静电产生过程中，单位质量的颗粒获得的电量[9-11]：

2.2接触材质对硫磺粉饱和静电量的影响实际生产中一般采用多种材质的设备粉碎硫磺，接触材质不同，生产过程中硫磺粉的起电效果差异很大。本实验中是以工业生产中常用的不锈钢（SS）、碳化钨（WC）、氧化锆（ZrO）3种材质作为研磨材质，控制研磨转速为1500r/min，研磨时间为100s，分别测试片状硫磺和粉状硫磺的荷电特性，结果如图7所示。

式中：e为元电荷，为1.6×10-19C；C0为临界距离下物体1和物体2之间的电容，C0的大小则主要取决于绝缘体的性质；Φ1是绝缘体的有效功函数；Φ2为金属的功函数。

从上式中可以看出，若Φ1>Φ2，则物体1带负电，若Φ1<Φ2，则物体1带正电，而且两者功函数差异越大，转移的电荷也越多，物体的荷电量就越大。研磨实验结果发现硫磺经3种材料研磨之后带负电荷，所以硫磺的功函数比研磨材料的大。采用碳化钨材质研磨后的硫磺荷质比小，不锈钢材质次之，氧化锆材质大，所以3种材质的功函数大小为：碳化钨>不锈钢>氧化锆。

根据有效功函数来确定两种材料接触后的带电情况，一些学者通过有效功函数确定了一些常见材料的静电序列，如表2所示。静电序列表说明两种材料接触摩擦，位列表格上部的材料带正电，下部材料带负电，且2种接触材料在表中位置越接近，产生的静电量就越小。根据静电序列，可以推测，金属材质与硫磺粉接触摩擦时，金属带正电，硫磺粉带负电，采用不同接触材质时硫磺粉所带静电量的大小为：Q镍＜Q铜＜Q铁＜Q铝＜Q锌。同样地，为了减小硫磺粉荷质比，也可以对接触材质进行涂层处理，涂层材料选择与硫磺静电序列位置越相近，理论上产生的荷质比就越小。