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| 非金屬礦超細(xì)分級技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用 |
| 來源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時間：2014-12-12 10:03:49 瀏覽次數(shù)： |
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1 前言
非金屬礦的開發(fā)利用取決于對其進(jìn)行深加工的程度，包括超細(xì)粉碎、超細(xì)分級、精細(xì)提純和表面改性等，其中有效的超細(xì)粉碎是進(jìn)行各項(xiàng)深加工的前提和保證。因此，超細(xì)粉碎技術(shù)的發(fā)展在一定程度上決定了非金屬礦產(chǎn)品的合理開發(fā)和綜合利用效果。機(jī)械干法制備粉體因其成本低，能適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)而倍受重視。而超細(xì)分級在粉體制備過程中起到了重要的作用，分級過程與粉碎過程的組合，可以給系統(tǒng)帶來一些新的功能。分級技術(shù)的關(guān)鍵體現(xiàn)在以下四點(diǎn)：
①物料的充分分散：顆粒分散不好，凝聚的顆粒往往表現(xiàn)出粗顆粒的性質(zhì)，旁路值就很高；
②穩(wěn)定、有力的分級力場：是精確分級的前提；
③粗顆粒的及時排出：分級面往往都是受力的平衡面，粗顆粒如不能及時排出，就會產(chǎn)生干擾，使得分級精度降低；
④優(yōu)異的細(xì)粉捕集裝置。
2 超細(xì)粉體技術(shù)與設(shè)備
對球磨機(jī)和其他介質(zhì)研磨超細(xì)粉碎的研究結(jié)果表明，最終的粒度分布與粉碎的工藝關(guān)系不大，主要與分級作業(yè)有關(guān)，即超細(xì)產(chǎn)品的特性不僅由粉碎決定，要想得到某一顆粒分布的超細(xì)產(chǎn)品，必須有超細(xì)分級組成閉路。另外在粉碎過程中，隨著物料粒度逐漸變細(xì)，表面積急劇增加，高表面能的微細(xì)顆粒很容易互相團(tuán)聚，顆粒越細(xì)其團(tuán)聚的趨勢越大；當(dāng)顆粒細(xì)化到一定粒度后，出現(xiàn)粉碎與團(tuán)聚的動態(tài)平衡，甚至因顆粒團(tuán)聚變大而使粉碎工藝惡化。
解決這一問題的關(guān)鍵還是設(shè)置超細(xì)分級設(shè)備，與超細(xì)粉碎機(jī)配合成閉路，將合格細(xì)產(chǎn)品及時分離出來，粗粒返回再磨，以提高粉碎效率和降低能耗。由此可以看出，加入分級機(jī)使得粉體顆粒的產(chǎn)品粒度控制方便可靠，粒度范圍變窄，提高粉體產(chǎn)品質(zhì)量；同時還有明顯節(jié)電功能，在粉體制備的過程中引入分級機(jī)不僅必要而且是必需，隨著粉體細(xì)度的減小，在分級過程所需要的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)投入會越來越多，甚至?xí)^粉碎所需要的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)投入。
2.1 超細(xì)分級機(jī)—雷蒙磨生產(chǎn)800目微細(xì)粉體
雷蒙磨是非金屬礦深加工的重要設(shè)備之一，因其工作穩(wěn)定、產(chǎn)量大已被普及應(yīng)用。但該設(shè)備結(jié)構(gòu)形式較老，其產(chǎn)品細(xì)度受粗大顆粒的制約徘徊在300～400目之間。但用于方解石類軟質(zhì)礦物的粉碎，其產(chǎn)物中細(xì)粉的含量較高，若將粗顆粒除去可得檔次較高的細(xì)粉。根據(jù)以往掌握的超細(xì)粉體分級技術(shù)，對上述問題采取如下方案：選用K型超細(xì)分級機(jī)替代原雷蒙磨的分析器，嚴(yán)格控制避免大顆粒進(jìn)入產(chǎn)品，對選出的粗大顆粒自行返回粉碎區(qū)域進(jìn)行再研磨。使新的雷蒙磨系統(tǒng)可直接從塊狀物料制取800目(15μm)細(xì)粉。
在某工貿(mào)有限公司用K型350超細(xì)分級機(jī)改造分析器，用于800目重質(zhì)碳酸鈣微細(xì)粉的生產(chǎn)，產(chǎn)量400kg/h。在1#磨改造完成后，又對2#、3#、4#磨陸續(xù)改造完成。雷蒙磨系統(tǒng)改造流程見圖1。
 2.2 球磨機(jī)—超細(xì)分級機(jī)加工生產(chǎn)
經(jīng)球磨機(jī)粉碎的產(chǎn)品，其粒度分布多為雙峰分布。在粉碎石灰石所得到的產(chǎn)品中，細(xì)粉含量
(≤10μm)大于30%，而且粗粒級含量也很高，如普通石灰石≥30μm也高達(dá)30%以上。如果按篩余來評價這些產(chǎn)品的細(xì)度顯然是不科學(xué)的。閉路粉磨是一有效手段，但傳統(tǒng)的選粉機(jī)已有幾十年的歷史沒有得到改進(jìn)，其基本原理決定了它無法控制小于2 0μm 的顆粒。
因此，工業(yè)界形成了這樣一種誤區(qū)，球磨機(jī)不能用于超細(xì)粉碎。而大型超細(xì)分級機(jī)與球磨機(jī)(特別是高細(xì)管磨機(jī))的配合，可將系統(tǒng)的控制粒徑降低到10μm以下，使用高細(xì)管磨機(jī)—超細(xì)分級機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)微米級超細(xì)粉體成為可能。
重慶某硅材料開發(fā)有限公司選用的Φ2.4m球磨行超細(xì)分級。入料粒度1 0 m m時，控制細(xì)度為325目，合格產(chǎn)品進(jìn)入產(chǎn)品捕集系統(tǒng)，粗粉返回管磨機(jī)再次研磨。產(chǎn)量達(dá)到3000kg/h。
2.3 振動磨—超細(xì)分級機(jī)生產(chǎn)超細(xì)粉
振動磨是在球磨機(jī)的技術(shù)上發(fā)展起來的。因?yàn)樵谥亓鱿?，球磨機(jī)的介質(zhì)以重力加速度對物料進(jìn)行沖擊和研磨，當(dāng)粉體細(xì)化到數(shù)微米的量級后必須用較小的介質(zhì)對物料進(jìn)行研磨，大介質(zhì)的沖擊對進(jìn)一步的細(xì)化已無濟(jì)于事。為強(qiáng)化介質(zhì)的研磨作用，振動磨以較高的沖擊加速度增強(qiáng)了同樣大小介質(zhì)的研磨作用。振動磨在超細(xì)分級機(jī)配合的條件下，比球磨機(jī)更能完成微米級超細(xì)粉碎的作業(yè)。在振動磨中可以選用較小的研磨介質(zhì)在慣性力作用下對細(xì)小顆粒進(jìn)行沖擊和研磨，產(chǎn)品細(xì)度可達(dá)到球磨機(jī)所不能及的亞微米級，能量利用率相對高于球磨機(jī)。
實(shí)例: 某光電材料有限公司選用1臺振動磨和1臺分級機(jī)及兩級收集裝置組成閉路系統(tǒng)，生產(chǎn)1 250目硅微粉。合格產(chǎn)品進(jìn)入產(chǎn)品捕集系統(tǒng)，粗粉返回磨機(jī)再次研磨。生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生任何廢物，整套系統(tǒng)負(fù)壓操作，可消除粉塵彌漫的現(xiàn)象。本系統(tǒng)可用于各類超細(xì)非金屬礦粉的生產(chǎn)。特點(diǎn)是投資小、細(xì)度高、電耗低、大顆?？刂茋?yán)格。
3 結(jié)語
粉體行業(yè)做為多學(xué)科、多專業(yè)的橫向交叉行業(yè)，其發(fā)展是明顯的。在完善工藝配套的同時，更好地發(fā)展超細(xì)分級設(shè)備，使設(shè)備配套服務(wù)于生產(chǎn)要求，開發(fā)分級粒度細(xì)、精度高、效率高的分級設(shè)備，使我國的超細(xì)分級設(shè)備及技術(shù)達(dá)到一個新水平。
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