试验方法试验用搅拌球磨机料浆容积3.6L,主机功率2.2kW.搅拌筒内径5160mm,桶壁聚氨脂内衬,附水冷套冷却装置,搅拌器转速为600r/min,粉碎介质为510mm、56mm的氧化锆球和55mm的玻璃球,料浆可直接送检测,用NSKC-1A离心式光透射粒度测定仪测定粒度<4>,该仪器由南京化工大学硅酸盐工程研究所研制。
原料重钙d50为21.63Lm,密度为2.71g/cm3,一次装料1.0kg。球料比试验要获得粒度相同的产品,球料比大所用的时间就少,粉碎效率就高,这主要是由于球料比大时,介质的相对数量多,对原料的冲击及剪切次数增加,但在实际生产中,介质用得越多,能量消耗及成本就越大,球的损耗也就会相应增加,因此必须通过试验来确定某一具体矿种超细磨矿的最佳球料比。
由可知,当球料比为4时,细磨1h后,产品粒度可达0.799Lm,符合超细磨碳酸钙的平均粒径范围(d=0.50.9Lm),所以选择球料比为4比较合适。粉碎介质对产品粒度的影响磨矿时间与雷诺数(Re)的关系(氧化锆介质,球料比4)矿浆浓度试验在搅拌球磨机超细粉碎过程中,矿浆浓度是一个重要的工艺参数,直接影响到粉体的粒度、能耗和生产效率,为矿浆浓度对产品的影响结果。
可知,磨矿时间相同时,矿浆浓度越大,产品粒度越小,并在浓度为50%时达到超细粉粒度要求,经1h即可达到0.8Lm左右,但矿浆浓度过大或过小,对超细化效果都不利,这主要与矿浆浓度与输入功率之间临界点的配合有关。
不同介质对比试验试验采用510mm、56mm的氧化锆球,55mm玻璃球分别作为介质,在球料比为4、矿浆浓度为50%、磨矿时间为1h的情况下磨矿,试验结果如图3所示。可以看出在其他条件相同时氧化锆作介质比玻璃球作介质粉碎效率高,而56mm氧化锆球又比510mm的效果更明显。这主要是因为氧化锆的密度(6.31g/cm3)比玻璃球(2.501g/cm3)大,冲击作用力更强,而小球对原料的冲击作用次数比大球多,接触面积大,导致粉体更易在短时间内粉碎。
因此,在加工高附加值产品时,氧化锆球介质是比较理想的选择。磨矿时间试验随着磨矿时间的增加,矿浆雷诺数Re逐渐减小。说明矿浆中的剪切力和冲击力逐渐变小,介质之间形成了粉体颗粒层,使得粒度减小的趋势变缓,有可能达到分散)团聚的平衡,也就是说,磨细变得越来越困难。为适应工业化生产需要,我们认为采用1h磨矿时间是可达到超细要求的。当然,对于不同的产品要求,可以采用不同的磨矿时间。
结论(1)用搅拌球磨机可制得粒径小于1Lm的超细重钙粉,工艺过程简单,效率高,产品无污染。(2)采用搅拌球磨机超细磨重钙粉时,球料比、矿浆浓度、粉碎介质及磨矿时间对制粉效果有很大影响。其最佳工艺条件为:球料比为4,矿浆浓度为50%,采用氧化锆球研磨1h.