一般情況下,滑石都是以細粉體狀態(tài)應(yīng)用的,因此,細磨和超細磨是滑石所必需的加工技術(shù)。具有層狀結(jié)構(gòu)的滑石莫氏硬度為1,較易破碎和粉磨,但仍有一些關(guān)鍵因素需要注意。
1、滑石的粗碎和篩分
滑石的粗碎一般采用顎式破碎機、重型錘式破碎機,中細碎采用反擊式破碎機、錘式破碎機等。
篩分作業(yè)可結(jié)合破碎作業(yè)同時進行,常采用固定格條篩和自定中心振動篩兩種。固定格條篩就是用鋼條或異型鋼材焊成的篩子,可以安裝在破碎機的給料口和排料口,有的破碎機本身就帶有這種篩子,如反擊式破碎機的進料篩板、錘式破碎機的排料篩子就是這種篩子,起到控制進料和排料粒度,進行篩分的作用。
2、滑石的超細粉碎和分級
目前,滑石的粉碎加工主要采用干法工藝,濕法粉碎雖有研究,但工業(yè)上很少使用。
干法生產(chǎn)設(shè)備主要為雷蒙磨,再搭配超細磨粉機生產(chǎn)。超細磨粉設(shè)備有環(huán)輥磨、超細立磨、高速機械沖擊式磨機、氣流粉碎機、離心自磨機、旋磨機以及振動磨、攪拌磨和塔式磨等。
(1)氣流磨
氣流磨滑石粉主要由預(yù)熱干燥、中碎、細碎、超細粉碎及壓縮空氣系統(tǒng)組成。
▲遼寧某滑石礦超細粉碎生產(chǎn)原則流程
滑石原礦首先由給料機送入錘式破碎機進行粗碎,破碎后產(chǎn)品經(jīng)斗式提升機和振動給料器進入立式干燥機進行干燥。干燥后產(chǎn)品再經(jīng)錘式破碎機進行中碎,中碎產(chǎn)品由給料斗進入粉磨機進行粉磨,粉磨后的物料輸送到氣流磨,進行超細粉磨,磨后的物料即為細度達500-5000目的最終產(chǎn)品。其中主體超細粉碎設(shè)備為扁平式氣流粉碎機。
工業(yè)上使用的氣流磨還有圓盤式氣流磨、流化床對噴式氣流磨、循環(huán)管式氣流磨等。
(2)雷蒙磨+氣流磨
將雷蒙磨與氣流粉碎機配合,也可用于滑石的超微粉碎。
▲雷蒙磨與氣流粉碎連用的滑石超微細粉碎工藝流程
礦山運來的-100mm礦石,用鄂破碎機碎至-25mm,經(jīng)過中間倉用皮帶運輸機運到粉碎車間。在粉碎車間第一段采用4R雷蒙磨進行粉碎、產(chǎn)品經(jīng)分級后,粗粒進入一組氣流粉碎機粉碎;細粒與氣流粉碎產(chǎn)品一同成為最終產(chǎn)品。生產(chǎn)出的超微粉粒度為-2.5μm。
(3)高速機械沖擊式粉碎機
滑石的高速機械沖擊超細粉碎工藝一般是將滑石塊破碎到8mm以后直接給入機械沖擊式超細粉碎機,粉碎后的產(chǎn)物通過渦輪式精細分級機分級后用旋風(fēng)集料器收集。產(chǎn)品細度可達到d97≤10μm,分級后的粗粒級產(chǎn)品可以返回粉碎機,也可單獨作為一種產(chǎn)品。
▲滑石礦高速機械沖擊式粉碎機生產(chǎn)原則流程
滑石的離心自磨機和旋磨機超細磨工藝大體上與高速機械沖擊超細粉碎工藝相似。
此外,塔式磨機、振動磨機、攪拌磨機等也已用于滑石的超細粉碎。塔式磨機與分級機配套,可生產(chǎn)平均粒徑為l.9μm的產(chǎn)品;振動磨機(干式連續(xù)磨礦),當入料粒度為-100μm時,能生產(chǎn)出平均粒徑0.91μm的產(chǎn)品;攪拌磨機可將-150μm的給料粉碎成-6μm占99.5%的最終產(chǎn)品。
3、滑石粉超細粉碎后物理化學(xué)性質(zhì)的變化
超細粉碎的一個重要作用是為現(xiàn)代新材料提供高性能的粉體,但這過程并不是一個簡單的物料粒度的減小,還包含了許多復(fù)雜的機械化學(xué)變化。
研究表明:滑石粉經(jīng)超細粉碎后,粉體除粒度減小、比表面積增大外,其活性和表面電性也發(fā)生了變化,白度提高了3個百分點,ζ電位負得更大,同時降低了粉體的DTA特征峰值,使脫OH-的溫度降低了20℃,粉體活性明顯提高。
超細粉碎是非金屬礦物材料重要的精深加工手段,合理選擇超細粉碎工藝與設(shè)備對于提高加工效率,提高產(chǎn)品品質(zhì),節(jié)約成本至關(guān)重要。我們不僅要不斷優(yōu)化超細粉碎工藝與設(shè)備,更要去研究礦物粉體在超細粉碎過程中發(fā)生的物理化學(xué)變化,以便更好利用這些變化,生產(chǎn)出功能化的超細粉體材料。
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