防城区凤城市助磨剂在煤系高岭土湿法超细研磨中的应用研究

导读: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。

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，其很好的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，得出了很好的助磨剂及很好的用量，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、仪器及试验方法试验原料、试剂煤系高岭土为山西大同粗晶蠕虫状高岭岩。

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。

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。

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很好的用量，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。

 河南矿机厂家是一家是从事生产颚式破碎机,反击式破碎机,圆锥式破碎机,PCL立轴冲击式破碎机,高压磨粉机,制砂机,喂料机,振动筛等矿山机械设备的国际型专业化企业。

公司提供满足不同制砂生产线和石料生产线所需的碎石制砂筛分成套设备。

生产的破碎筛分以及各种型号磨粉机等普通机械技术性处于国内同类产品领先并达到国际同类产品先进水平。

生产的各种型号磨粉机是冶金行业及各种矿物粉磨的理想设备。

煤系硬质高岭土超细工艺技术详细研究和分析

我国是高岭土（岩）矿储藏丰富的国家之一，其煤系高岭土的储量居世界之首，高岭土的产量较大，但高纯度高细度高岭土的产量很少，尚不能满足国内市场需求，每年需从国外进口数万吨高品质（双90）高岭土。

淮北地区生产煤炭时，伴采出大量高纯度高岭岩，为充分利用这一资源，经有关部门批准立项生产高品质（双90）高岭土。

煤系硬质高岭岩的硬度较高，破碎、细磨时需一系列工序，采用的技术路线为：原示意图高岭石经人工手选，按级分类，用颚式破碎机粗碎至50mm以下，进入雷蒙磨初碎至325目，再调成45%浓度浆料充分混匀后，再经五级剥片机研磨，即可达到93%以上含-2um粒度的浆料。

在磨料过程中要使粒度稳定易控，需要从以下几个技术参数加以控制。

1.技术参数给矿浓度给矿浓度与溢流产品的关系见图1（略），从曲线可以看出，随着给矿浓度的增加，溢流产品率增加而溢流细度下降。

应选择溢流细度-2um含量>93%而产率相对较大的给矿浓度。

因为磨剥机过网率是有限的，浆料从麻剥机底部用泵打进去，通过剥片作用后，靠溢流从磨机上部筛网中流出，同一体积若浓度高，出来产品浆料中含干粉量高。

给矿流量给矿流量与溢流产品的关系见图2（略），从曲线可以看出，随着给矿流量的增加溢流准备产率逐渐增加，而细度直线下降。

选择原则是溢流细度-2um含量>98%。

给矿流量即泵输送量，浓度、分散剂用量均一定时，流量大，浆料在磨剥机中液位高，相对筛网距离较高，压差大，流出网量就大。

磨矿介质目前磨矿的介质主要有玻璃球、陶瓷球、刚玉球、氧化锆四种。

球的密度越大，磨矿效果越好。

选择介质的原则是尽可能对产品污染小，成本低。

实验证明，粒度越细需要磨矿介质的球径越小，球的配比与入料的粒度组成密切相关。

同时磨矿介质多少直接影响磨矿效果。

分散剂由于高岭石的表面静电作用，在自然状态下形成有规律的卡片状房架状絮凝结构，在水中高岭石絮凝速度很快，因而在磨矿中加入适宜的分散剂可改善磨矿效果。

研究证明，粒度越细所需分散剂量也越大。

通过研究我们选择了一种价值低，效果好的无机分散剂。

分散剂的用量与溢流产品的关系见图3（略），曲线表明，随着分散剂用量的增加，溢流产率和细度同时增加，考虑到胶水作业絮凝困难，在保证细度-2um含量>93%的前提下选择分散剂的用量。

分散剂用量越大，浆料的流动性越好，较易通过磨机筛网，所以随分散剂用量增加，产品产量增大。

磨矿时间一般来说随着磨矿时间的延长细度越高，但前期增长幅度大，后期幅度小，到一定程度增长十分缓慢。

这时要根据情况确定很好的磨矿时间进行分级以提高设备处理能力。

2.工艺性能与产品关系的探讨作为“双90”高岭土造纸涂料，还必须满足刮刀涂布的其他要求，如磨耗值、粘度、分散性等。

通过研究发现产品的粒度组成直接影响产品的粘度，高档造纸涂料要求-2um含量大于90%，但大部分颗粒分布在1-2um之间，小于1um的含量越少越好，否则细粒过多产品粘度上升，影响分散性。

3.结语煤系硬质高岭土是我国特有的高岭土资源，储量大，质量高。

选择质量较高的煤系高岭土，利用技术先进、经济合理的工艺可以开发国际市场畅销的高档“双90”煅烧高岭土造纸涂料，提高资源的利用档次，创出自己的品牌。

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磨粉机加速高岭土广泛应用

质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能；具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。

因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。

目前，全球高岭土总产量约为4000万吨(该数据属于简单的国与国产量的相加，其中没有统计原矿的贸易量，包含较多的重复计算)，其中精制土约为2350万吨。

造纸工业是精制高岭土最大的消费部门，约占高岭土总消费量的60%。

据加拿大Temanex咨询公司提供的数据，2000年全球纸和纸板总产量约为31900万吨，全球造纸涂料用高岭土总用量为约1360万吨。

高岭土在造纸工业的应用十分广泛。

高岭土主要有两个领域，一个是在造纸(或称抄纸)过程中使用的填料，另一个是在表面涂布过程中使用的颜料。

对于一般文化纸，填料量占纸重量的10-20%。

对于涂布纸和纸板(高岭土矿石主要包括轻量涂布纸、铜版纸和涂布纸板)，除了需要填料外，还需要颜料，填、颜料用的高岭土所占比重为纸重的20-35%。

高岭土应用于造纸，能够给予纸张良好的覆盖性能和良好的涂布光泽性能，还能增加纸张的白度、不透明度，光滑度及印刷适性，极大改善纸张的质量。

河南矿机厂家不仅可以成功粉磨加工高岭土物料，更能广泛加工石英、长石、方解石、炭化硅、保温材料等莫氏硬度在9级以下，湿度在6%以下的各种非易燃非易爆材料。

河南矿机厂家对多种系列，不同种类的磨粉机有丰富的制造和研发经验。

其中，6R大型微分磨与传统立式磨机相比具有无可比拟的优势，应用多项国家最新磨机专利技术，设计新颖、结构合理、占地面积小、电耗低、运行寿命长、且易损件造价低、性价比高等特点。

其各项技术性能达到了国际一流领先水平，与雷蒙磨、球磨机、高压悬辊磨等传统磨粉机相比具有五大技术优势：采用能提高粉碎效率的磨辊与磨环。

该机将磨辊与磨环设计成阶梯状，降低了进入磨辊与磨环之间物料的下滑速度，从而延长了对物料的碾压时间，提高了粉碎效果。

利用能起到平衡增压作用的加压弹簧以及能起到平稳减震作用的弹性联结。

该机采用杠杆原理，将对称的磨辊总成用水平放置的弹簧通过拉杆连接在一起，当大块物料顶摆一个磨辊总成时，其径向力可通过弹簧拉杆传给对称面的磨辊总成来平衡，此条件下，装置的整体受力点和其它产品相比提高了40%左右；而弹性联结装置则减轻了振动和噪音，避免了共振。

配备能提高选粉精度及产品高密度的选粉机叶轮。

实践表明，在转速不变的情况下，提高叶片的密度可提高成品的细度，换言之，在成品细度不需要改变的情况下，高密度叶轮可比低密度叶轮转速低，减少了气流阻力，同等动力下成品产量提高达50%以上。

配用高效节能离心的引风机。

传统磨粉机上配用的直叶片老式风机的效率仅为62%，而叶轮与叶片均为模具冲压成型的节能引风机的效率为85%以上。

方便快捷的叶轮调整装置。

选粉机叶片端部与壳体的间隙大小也影响成品细度，本项专利技术使得调整该间隙大小方便快捷。

独特设计向内倾斜的风道，确保迸入进风窝壳内的物料能顺利地沿着斜面落入磨机内。

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