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1、攪拌磨技術概述
攪拌磨技術是20世紀50年代首先在美國發展起來的,與傳統的礦方式不同,主要是通過攪拌器攪動1-5mm研磨介質產生沖擊、摩擦和剪切作用,其特點是細磨能力強、細磨/超細磨能耗低、產品粒徑均勻、污染小。
大型立式濕法攪拌研磨機SJM
圖源:密友
此外,攪拌磨另一個不可忽視的優勢是應用范圍廣。目前攪拌磨可用于生產粒度小于1um的微細產品,廣泛應用于顏料、高嶺土、碳酸鈣、滑石、石墨等領域。
2、攪拌磨在非金屬礦領域廣泛應用
1.高嶺土
在涂料和造紙工業中,攪拌磨用于超細粉碎高嶺土至2μm以下,提高其白度和分散性。立式攪拌磨通過優化磨礦濃度(65%)、攪拌速度(550r/min)等參數,可實現高效超細粉碎。
2.碳酸鈣
LJM型立式攪拌磨機在碳酸鈣領域應用的已非常廣泛,3600L‐5000L工業大型超細攪拌磨機已成功應用于山東某化工有限公司(太陽紙業衛星廠),岳陽紙業衛星廠等造紙和納米重鈣廠。產品細度‐2μm含量大于90%,處理能力2.1t/h(固含量72%,按漿料計),能耗80-100kW∙h/t。
3.滑石
攪拌磨通過控制剪切力和表面改性(如硅烷偶聯劑),可制備高徑厚比(17:1)的滑石粉體,提升其在塑料中的增強效果(拉伸強度提升20-40%)。
4.石墨
李榮改等對豫西南石墨礦精選再磨時,立式攪拌磨機與球磨機、三輥四筒棒磨機磨礦效果對比研究表明,立式攪拌磨既能使石墨單體解離,又能很好地保護鱗片石墨,且磨礦效率高,是石墨粗精礦再磨的理想設備。
5.硅灰石
硅灰石-TiO2顆粒復合過程中,硅灰石基體研磨時間、復合體系pH值和研磨機械力是影響硅灰石與TiO2顆粒復合及顏料性能的重要因素。其中,硅灰石基體研磨時間30min、pH值為7和攪拌磨轉速1000r/min、球料比4.5∶1時,復合顏料性能最佳。
6.磷礦
立式攪拌磨在磷礦超細粉碎中表現優異。在攪拌速度550r/min、磨礦濃度65%條件下,有效磷含量達8.75%,枸溶率74.03%,顯著提升磷肥利用率。
7.石英
攪拌磨結合聚氨酯內襯和釔穩定氧化鋯球,可制備1μm以下高純石英微粉。優化磨礦時間(12h)和介質添加量,產品粒度D50達0.98μm。
8.云母
立式螺旋攪拌磨采用高彈耐磨橡膠球(直徑8-18mm),可保持云母晶體結構,制備高徑厚比粉體(徑厚比>15:1),用于珠光顏料和耐熱涂料。
9.重晶石
大型濕法攪拌磨(如JM-260型)處理重晶石,可實現2000-8000目超細粉制備,產品流動性好,廣泛應用于涂料和塑料填料。
10.珍珠巖
攪拌磨結合粉碎刀片(直徑18mm)和溫控系統,可優化珍珠巖顆粒形貌,提升保溫板強度(彎曲模量從1.8GPa提升至2.5GPa)。
11.石膏
膠體磨結合六偏磷酸鈉助磨劑(用量0.2%),可制備D50=11.12μm的超細石膏粉體,降低料漿黏度(從72.49mPa・s降至48.91mPa・s)。
12.膨潤土
攪拌磨結合二次研磨裝置(碾輪與齒片配合),可提高膨潤土粉碎精度(粒徑<20μm),用于高效吸附劑制備。
13.螢石
立式螺旋塔磨機通過調節攪拌速度(500-1000r/min)和介質填充率(60%),可制備325-1800目螢石粉,用于光纖傳導等高精尖領域。
14.硅藻土
攪拌磨結合表面改性(硬脂酸用量1.5%),可制備高比表面積硅藻土(>300m²/g),用于高效催化劑載體。
15.硫鐵礦
立式螺旋攪拌磨(轉速120r/min)結合重選-浮選聯合工藝,可從硫品位4-16%的尾礦中回收硫精礦(品位>45%),提高資源利用率。
16.鋰輝石
攪拌磨結合超聲波分散(功率200W),可制備納米鋰輝石粉體(粒徑<100nm),提升鋰離子電池充放電性能(容量保持率>90%)。
總結
生產實踐證明,攪拌磨可以通過優化設備參數(如攪拌速度、介質配比)和工藝路線(如分級、改性),在非金屬礦超細粉碎、表面改性和提純等領域展現出顯著優勢。未來需進一步結合智能控制和綠色工藝,以高效率、低能耗優勢推動非金屬礦資源高效利用。
參考來源:
粉體網
林海:超細煤系鍛燒高嶺土粉體制備的工藝參數優化
陳國華:機械剝離法大量制備石墨烯及其在復合材料中的應用
李國鋒:攪拌磨機超細粉磨河北某磷礦
蔣述興:高純超細石英微粉的制備方法研究
中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所
中國專利:一種膨潤土研磨機構
中國專利:一種凹凸棒石精細研磨裝置
中國專利:一種從選別黃鐵礦尾礦中分選硫精礦的選礦方法
中國專利:一種具有粉碎功能的珍珠巖攪拌裝置
中國專利:一種保持云母晶體結構的磨礦方法
(中國粉體網編輯整理/昧光)
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