非金屬礦物加工與應用 非金屬礦物加工現狀( 二 )


2)機械沖擊式超細粉碎機是中國非金屬礦行業選用較多的超細粉碎設備,廣泛應用于煤系高嶺土、滑石、方解石等中等硬度以下非金屬礦物,產品細度一般可達到d97=10μm,若配以精細分級機則可以生產d97=5~7μm的超細粉體產品 。
通過消化吸收后研制的國產超細粉碎機有:CM51型超細粉碎機、DTM900型超細粉碎機、CLM-2型多級旋磨機、LHJ型超細粉碎機、JCF1000 型機械粉碎機、JZC-400型分級式沖擊磨、CZM沖擊式粉碎機等 。
3)介質超細研磨機包括攪拌球磨機、振動球磨機、旋轉筒式球磨機和研磨剝片機、塔式磨、砂磨機、行星球磨機等 。國產攪拌磨已廣泛應用于高嶺土、重質碳酸鈣等企業,可干法也可以濕法磨粉,濕法磨礦產品可達d97=2μm左右,若配以分級機干法磨礦產品細度可達d97=6μm 。攪拌磨型號有:JM型立式螺旋攪拌磨,用于重質碳酸鈣、高嶺土、重晶石、鋯英砂等礦物超細磨碎;國產振動磨有單筒、多筒(2-3)式、WGM-3變頻式、MGZ-1型高幅振動磨等機型,廣泛應用于石墨、滑石、高嶺土、重晶石等礦物細磨和超細磨 。振動球磨機可用于各種硬度物料的超細粉碎,國產設備的產品細度干式磨可達d90=20μm左右,濕式磨產品細度可達d97=5μm左右 。旋轉式筒式球磨機,磨礦產品粒度范圍較寬,常與分級機組成閉路流程,在給料粒度≤5mm時,產品細度可達d97=6~7μm 。國產研磨剝片機有20 L、80 L、300 L、500 L、800 L等多種機型,采用濕法研磨、多級串聯配置連續研磨方式,產品細度可達d95=2μm左右,已在煤系高嶺土和重質碳酸鈣的濕法超細粉碎生產中應用 。國產CTM型塔式磨采用特殊天然卵石做研磨介質,配上分級機,可用于滑石、膨潤土的超細粉碎,產品細度可達d97=10μm左右 。砂磨機有臥式、立式兩種機型,國產砂磨機主要用于顏料、填料等研磨分散,近年來也有用于石墨精中礦再磨,產品細度可達d97=2μm左右 。連續式行星球磨機是中國超細粉碎技術領域一項重要進展之一,并已實現了設備大型工業化,XQ600×1500×3型連續式行星球磨機用于超細磨碎滑石、方解石等礦物,可使粒度≤5mm的礦物原料磨細到d97≤10μm細度產品,產量達2000~3000 kg/h 。
4)旋風式機械磨(LHJ型)是中國自主研制開發的一種新型干式細粉碎和超細粉碎設備,用于石灰石、方解石、滑石、硅灰石、高嶺土、重晶石、石英、長石等物料的粉碎,給料粒度≤40mm,產品細度d97=40~15μm 。若配以精細分級機可生產d976~7μm左右的超細粉產品 。
5)高壓射流式粉碎機(超細剝片均化機)具有實用新型專利,該設備已用于云母、高嶺土超細粉碎,根據給料粒度大小,一次粉碎可獲得d97=10~45μm的產品 。
非金屬礦超細粉碎存在的主要問題有:設備大型化不夠,國外一些大型氣流磨和精細氣流分級機的產量比中國大十多倍;大多數生產線基本依賴人工操作和控制,產品質量不夠穩定;磨耗和單位產品能耗偏高;還未研制出定型的對特殊晶體形狀的專用超細粉碎設備等 。
(三)精細分級設備
1)目前國產的干式精細分級設備大都圍繞機械沖擊式超細粉磨機或氣流磨配套使用,MS型分級機分級產品細度可達d97=10μm左右;MSS和ATP型分級機分級產品細度可達d97=6μm左右;中國自行研制的LHB型干式精細分級機分級產品細度可達d97=5~7μm,小時處理能力為2~15 t 。
2)國產濕式分級機 。有兩種類型:一是基于重力沉降原理的水力分級機,二是基于離心力沉降原理的旋流式分級機 。后者包括沉降式離心機,如WL-350A、D型和WLdb-600型;臥式螺旋離心分離(級)機、小直徑水力漩流器、LS離旋篩、GSDF型超細水力旋分機等 。這些都是目前國內高嶺土等超細粉濕式細分級的主要設備 。其中沉降離心機(包括臥式螺旋離心分級機)的溢流產品細度可達d97=2μm左右;GSDF型超細水力旋流分級機的溢流產品細度可達到d90=2μm左右;小直徑水力漩流器的溢流產品細度可達到d80=2μm;LS離旋器的溢流產品細度可達到d60=2μm 。
三、表面改性
許多非金屬礦物產品作為無機礦物填料,在塑料、橡膠、膠黏劑等高分子材料工業及高聚物基復合材料領域中占有很重要的地位 。它們的作用不但可以提高材料的硬度、剛性、尺寸穩定性、改善材料的力學性能,還能賦予材料某些特殊的物理化學性能(耐腐蝕性、耐候性、阻燃性和絕緣性等) 。除此以外,還可降低材料的生產成本 。
非金屬礦物材料常用的表面改性技術方法有:化學包覆法和沉淀反應法,輔助以機械力化學方法進行改性 。

推薦閱讀