鄂西煤系高岭土在药用橡胶中的应用研究成果

2023-11-29 理论教育版权反馈

【摘要】：§2．2制备煅烧高岭土的超细粉碎设备超细粉碎是非金属矿深加工的关键技术之一，能提供合适的粒径及粒度组成的原料，满足进一步加工和使用的需要。影响高岭土片状微粉性能指标的主要因素有粉碎设备类型、分级效果、加工工艺、粉碎机械作用力特性等。2．2．1气流磨气流磨又称为超音速气流粉碎机，是一种新型高效的微粉碎设备，广泛用于化工原料及非金属矿的超细粉碎，产品细度一般可达2～10μm。

§2．2　制备煅烧高岭土的超细粉碎设备

超细粉碎是非金属矿深加工的关键技术之一，能提供合适的粒径及粒度组成的原料，满足进一步加工和使用的需要。由于生产中所需粉碎的物料要求的细度不同，并且许多行业对粉体中颗粒直径小于2μm超细粉体的含量有明确规定，因而选择适合使用行业需要的粉碎机就十分重要。超细粉碎是非金属矿物深加工的关键技术，也是受科研者关注的课题。非金属矿的利用程度通常取决于矿物的深加工程度，包括超细粉碎、超细分级、精细提纯及表面改性等，若这些问题得不到解决，非金属深加工中的其他问题都无法得到解决，其中有效的超细粉碎是进行下一步深加工的前提和保障，表面改性更优化了矿物的性质，为其应用更加有效铺平了道路。

超细粉碎是非金属矿物课加工和利用的关键技术，也是受科研者关注的课题。

国外从20世纪40年代就开始关注超细粉碎、分级、改性为基础的深加工技术，到60年代该技术得到了迅速发展，目前美国、德国、英国、日本等超细粉碎技术及设备的研制具备了较高的水准。国内超细粉碎技术和设备的研究工作开始于20世纪60年代，由于各种原因，其发展相对缓慢，到80年代才得以迅猛发展。到目前为止，我国已能生产各种类型的气流磨、振动磨、搅拌磨、高速冲击磨，有的设备在性能上已接近或达到国外同类设备的水平，基本上可以满足国内市场的需要，无需再引进国外的同类型设备。据不完全统计，国内生产气流粉碎机的厂家已多达30～40家，生产振动磨的厂家也不下10余家，生产搅拌磨的厂家也有10家左右。

现代粉体工程的发展、粉体加工技术水平的提高，为改善矿物填料的粒度提供了强有力的手段，通过超音速气流粉碎、搅拌磨和剥片机等机械加工方法容易把天然矿物加工成超细粉体（＜10μm），为矿物填料的远景利用提供支撑。用于高岭土粉体超细粉碎加工的设备主要有气流磨（又分为扁平式、单喷式、流化床式）、高速机械冲击式粉碎机、雷蒙磨、球磨机（包括振动球磨机、转动球磨机、行星球磨机）、搅拌磨（又分为立式、卧式）、射流粉碎机等，其工作原理和超细效果如表2‐3所示。影响高岭土片状微粉性能指标的主要因素有粉碎设备类型、分级效果、加工工艺、粉碎机械作用力特性等。另外煤系高岭土本身的硬度、韧性和黏性，也影响到其性能，因此超细粉碎时必须根据矿物性质和工艺流程及成本的要求综合考虑，选择适当的粉碎设备。各种高岭土粉碎设备性能不一样，加工的产品适用范围也不一样。

表2‐3　高岭土超细粉碎设备一览表

气流磨、搅拌磨、振动磨等超细粉碎设备或因能耗太大、成本太高，或因产品过细、产量相对太少，而不能满足一些中小企业的要求。

干法粉碎法生产成本低、产量高、工艺简单，而且会发生机械化学反应，有可能改善物料性能，能实现大规模生产，在矿物加工中具有巨大的优越性。

2．2．1　气流磨

气流磨又称为超音速气流粉碎机，是一种新型高效的微粉碎设备，广泛用于化工原料及非金属矿的超细粉碎，产品细度一般可达2～10μm。目前工业上应用的气流粉碎机可以分为以下几类：圆盘式气流磨、循环管式气流磨、靶式气流磨、对喷式气流磨和流化床对喷式气流磨，其中圆盘式气流磨最为常用，它通常由喷射加料器、粉碎‐分级室、文丘里管、气流喷嘴等构成。其工作原理是：以低密度高速气流（300～500m/s）为介质，通过高速气流体动能转移给粉体，使粉体颗粒产生高速运动，从而在粉碎腔内相互碰撞、磨擦、剪切，破碎形成微粉。被粉碎的物料随气流到达分级区，达到细度要求的物料，最终由收集器收集，不合格的物料返回重新粉碎，直到达到要求为止。

使用气流磨时，需要将物料预先粉碎到325～400目。使用此类设备，存在的问题是设备制造成本高，一次性投资大，能耗高，粉体加工成本太大，这就使得该设备并不完全适应超细粉碎行业的需求，应用受到一定的限制。

2．2．2　高速冲击式超细粉碎机(www.chuimin.cn)

冲击式超细粉碎机是国内超细粉碎技术与设备研制开发成效最显著的领域之一。其粉碎效率高、粉碎比率大，结构简单、运转稳定，具有冲击和磨擦两种粉碎作用，同时还具有排渣提纯功能。这类设备，产品细度虽不如气流磨，但具有工艺简单、投资少、能耗低、容易调节粉碎产品粒度、可连续自动运转等特点，比较适合于中、软硬物料的粉碎。

2．2．3　搅拌磨

搅拌磨是超细粉碎设备中最有发展前景的粉碎设备。它是由一个静止的内填式小直径研磨介质的研磨筒和一个旋转搅拌器构成，有间歇式、循环式和连续式3种类型。工作时，由电动机通过变速装置带动磨筒内的搅拌器回转，物料和磨介作自转运动和多维循环运动，从而在磨筒内不断地上下、左右相互置换位置产生激烈的运动，由磨介重力以及螺旋回转产生的挤压力对物料进行摩擦、冲击、剪切作用而粉碎。

湿式搅拌磨可以批量生产细度d₉₇≤2μm的超细粉，产品细度最小可达到1μm以下。国产湿式搅拌磨、剥片机已经在高岭土、方解石等矿物超细加工中得到应用，效果良好，可获得颗粒直径小于2μm的粒度含量达90%以上的产品，而干式搅拌磨可以减少后续脱水和干燥作业，简化工艺和降低生产成本，应用前景看好。

搅拌磨具有以下特点：①结构简单，操作容易；②占地面积小，安装基础费用低；③机械振动小，噪音低；④产品粒度分布均匀，容易获得所需粒度的产品；⑤研磨介质尺寸小，研磨高效；⑥节约能源。该设备主要适用最大粒度小于微米以下的产品，在造纸填料、陶瓷、化工产品、采矿、颜料、食品等工业均有应用。

2．2．4　振动磨

振动磨是由磨机筒体、驱动电机、激振器、支架弹簧等部件组成的一种超细粉碎设备。超细粉碎时，球形或棒状研磨介质在高频振动的简体内对物料进行冲击、研磨、剪切等作用，而使物料得到粉碎。振动磨产品细度可达到亚微米级，且具有较强的机械化学效应，能耗较低，易于工业规模化生产，是一种效率较高的超细粉碎设备。

2．2．5　雷蒙磨

雷蒙磨具有性能稳定、工艺简单、操作方便、处理能力大、产品粒度可调等优点，已广泛用于非金属矿的加工。雷蒙磨粉碎时物料在辊子和磨环之间受到以挤压力和摩擦力为主的作用力，经分析器分离出细粒物料，粗颗粒物料返回再粉碎。产品细度为30～45μm。雷蒙磨作为一种万能粉碎机，其粉碎粒度主要依靠分析器进行调节，目前用大型分级机替代磨机原有分析器，形成内部闭路循环，可生产出细度800目左右的微粉，其效果较好、处理量大。

2．2．6　风选粉碎机

风选粉碎机是一种小型粉碎机，设备比较简单，是我国最早使用的粉碎加工设备。其主要是靠机内锤板的高速运转对原料进行冲击粉碎，产品的粒度是通过料斗中的风帽高低来调节，产品细度在5～25μm，是一种初级加工粉碎机，往往要与分级机联用，才能获得理想的微粉。

鄂西煤系高岭土在药用橡胶中的应用研究成果

相关推荐