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助磨剂在煤系高岭土湿法超细研磨中的应用研究

  • 助磨剂是矿物在磨碎过程中,向磨机系统添加化学药剂的总称。其作用是减少料浆水份,降低料浆粘度,提高磨矿效率,加快矿石颗粒的破碎速度,降低能耗,降低生产成本;并因助磨剂的分散作用,而改变矿浆流变特征。因此在湿法超细研磨时选用合适的助磨剂及用量,对提高产品的质量,降低能耗和生产成本具有十分重要的意义。
  • 助磨剂按化学性质可分为有机和无机两大类,有机助磨剂主要有9400分散剂、9460分散剂、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等;无机助磨剂主要有六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、偏硅酸钠、纯碱等。在湿法超细粉碎中,助磨剂的选择对提高粉碎效率,降低能耗十分重要。但是,助磨剂的作用具有选择性,对某些物料有效,对另一些物料不一定有效,甚至效果甚微,同时,其最佳用量也是获得良好研磨效果所必需的。
  • 煤系高岭土的主要成分是高岭土,用于造纸、塑料、橡胶、涂料、陶瓷和耐火材料等。在超细粉碎过程中,显示出极大的粘性和弹性,当颗粒的粒度减小至微米级别以后,颗粒的比表面积及表面积能显著增大,微细颗粒之间相互团聚的趋势明显增强,粉碎难度大大增加。如果没有助磨剂的存在,则难以有效地细磨。
  • 由于超细研磨煅烧煤系高岭土的开发时间较短,迄今为止,对煤系高岭土进行超细粉碎的试验研究报道不多。本文对比研究了几种助磨剂在煤系高岭土湿法超细研磨中的作用效果,得出了最佳助磨剂及最佳用量,对煤系高岭土的超细粉碎加工和生产“双90”煅烧高岭土产品很有价值。
  • 1.实验原料、试剂、设备、仪器及试验方法

  • 1.1试验原料、试剂

  • 煤系高岭土为山西大同粗晶蠕虫状高岭岩。
  • 1.2实验设备和仪器

  • CYM-300L立式搅拌磨,湖南耒阳超牌化工有限公司制造。研磨介质为陶瓷微珠,粒径1-2.5mm。粒度检测:BT-1500型离心沉降式粒度分布仪,丹东百特测试设备服务中心制造。
  • 1.3试验方法

  • 每批次研磨试验加入煤系高岭土325目矿粉5t,加入一定量的水、研磨介质、分散剂,启动立式搅拌磨,通过调节进浆隔膜泵的进浆频率,控制研磨时间,取样进行粒度分析。
  • 2.试验结果及讨论

  • 2.1助磨剂品种试验

  • 使用立式搅拌磨对粉体进行超细粉碎时,希望料浆体系有较高的料浆浓度,较低的体系粘度。但是,料浆体系粘度,总是随着料浆浓度的增高而增大的;而且,随着研磨过程的进行,研磨细度的提高,体系粘度会越来越大,料浆浓度越来越高,料浆越细,体系的粘度就越大。因此,在研磨过程中,使用合适的助磨剂及最佳用量,对提高单机产量,降低生产成本,降低能耗极为有利。本次试验选用了几种助磨剂对煤系高岭土进行研磨试验,通过控制料浆浓度,进料频率,控制代课的种类和用量,以及对研磨后产品的粒度比较,从而寻找一种较为理想的助磨剂。在超细粉碎阶段,当料浆浓度达到48%左右时,如无助磨剂存在,则体系粘度很大,已不利于超细研磨的顺利进行,故在助磨剂品种实验中,料浆浓度选择为48%;另外,无机粉体的超细粉碎,其助磨剂用量一般为粉体质量(干基)的0.55%左右,因此,该比较实验中各助磨剂的用量均为煤系高岭土质量的0.55%。
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