CN102443377A

CN102443377A - 二次球磨制备中铝研磨球的方法

Info

Publication number: CN102443377A
Application number: CN2011102929339A
Authority: CN
Inventors: 康荣恩
Original assignee: HENAN GOLD SOURCE NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: HENAN GOLD SOURCE NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2012-05-09

Abstract

本发明涉及一种二次球磨工艺制备中铝研磨球的方法，先按重量比称取原料熟铝矾土85-90%、白云石2-5%、瓷石2-5%、粘土2-5%、腐植酸钠0.5-2%，将块状原料破碎，加入球磨机中，加水，外加分散剂三聚磷酸钠和聚乙烯醇溶液，球磨，过筛，陈腐；经二次球磨，过筛；浆料经高塔喷雾干燥造粒，得到粉料，过筛；将粉料在等静压下压制成型，得到坯料，将坯料入窑经高温烧制得到成品。本发明通过二次球磨，能提高研磨效率和研磨球产量，降低生产成本。产品中AL₂O₃含量超过70%，耐压强度大于1800MPa，体积密度为3.0—3.03g/cm³，磨耗量≤0.3‰，性能优于同类产品。

Description

二次球磨制备中铝研磨球的方法

技术领域

本发明涉及一种磨球方法，特别是涉及二次球磨工艺制备中铝研磨球的方法。

背景技术

研磨介质广泛用于矿物、陶瓷、涂料、化妆品等各行业原料的研磨加工领域，是很多行业的必需品，有着广泛的市场。球磨可以改变粉体的粒度分布，球磨过程需要不同粒径的研磨球相互搭配才能产生较好的效果；另外，为了避免球磨过程中对粉体的污染，必须选择耐磨、无有害成分的磨球，最好选择与粉体成分一致材质的磨球。

目前国内墙地砖企业用的研磨介质球性能不能令人满意，存在着耐磨性差、易折易碎、含杂质较多等缺点。国内中铝瓷球厂球磨机的生产中球磨时间较长，动力成本大，劳动强度大，球磨效率低，造成人力物力的浪费；再者由于研磨球的产量低，形成不了规模，制约了中铝瓷球行业的发展，进而影响到建筑陶瓷行业的发展。针对现有球磨工艺存在的问题，急需改进磨球工艺，提高产品产量和质量，以推动行业的发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种球磨效率高、耐压强度高、成本低的二次球磨制备中铝研磨球的方法。

本发明的技术方案：

一种二次球磨制备中铝研磨球的方法，包括以下步骤：

（1）研磨：称取按重量比计的原料熟铝矾土85-90%、白云石2-5%、瓷石2-5%、粘土2-5%、腐植酸钠0.5-2%，将其中的块状原料破碎至3㎜以下，加入球磨机中，然后按原料、水7:3 的重量比加水，外加原料总重量3-5‰的分散剂三聚磷酸钠和3-5‰的聚乙烯醇溶液，开始球磨，浆料用500目标准样筛过筛，筛余在0.2%以下，经8-12h陈腐；

球磨时采用二次球磨方法，第一次球磨采用直径为60mm、50mm的两种研磨球，两种研磨球的比例为6:4；第二次球磨采用直径为30mm、20mm、18mm的三种研磨球，三种研磨球的比例为6:3:1；第一次球磨12-14h，第二次球磨14-16h，然后用500目标准样筛过筛，筛余控制在0.2%以下；

（2）造粒：把陈腐后的浆料经高塔喷雾干燥造粒，得到粉料，将粉料用40目标准样筛过筛，筛余控制在25%以下，然后用100目标准样筛过筛，筛余控制在8%以下，水份含量控制在2%以下；

（3）成型：将所述粉料在等静压下压制成型，得到坯料，成型压力为380-400MPa，在此压力下保压3-5秒；

（4）烧制：将坯料入窑经高温烧制得到成品。

所述聚乙烯醇溶液的质量浓度为5%。

所述原料中熟铝矾土88%、白云石4%、瓷石4%，粘土3%，腐植酸钠1%；所述熟铝矾土包括铝含量为72-73%、74-75%、77-78%的熟铝矾土三种，其重量比分别为34%、21%和33%。

所述高温烧制时的温度曲线为：从窑温经2h逐渐升温至600℃，从600℃经2.5h逐渐升温至1230℃，从1230℃经0.5h升温至1268℃，在1268℃保温1h，由1268℃风冷降至室温，出窑。

所述球磨时球磨机的转速为16-20r/min。

本发明的积极有益效果：

1、本发明通过二次球磨工艺，球磨仅需26-28h，即可磨成用500目标准样筛过滤通过率达到99.8%的料浆，而传统球磨时间需要38-42h，本发明工艺提高了研磨效率和研磨球产量，降低了生产成本。

2、本发明通过二次球磨制浆、制粉、成型、烧制等一系列严格工艺控制，得到的产品具有强度高、高耐磨、耐高温高压、耐酸碱侵蚀、吸水率低、化学性稳定性好等特点。本发明产品中AL₂O₃含量超过70%，耐压强度大于1800MPa，体积密度为3.0-3.03g/cm³，磨耗量≤0.3‰，产品体积密度高，磨耗量小，性能优于同类产品，具体性能见下表。

项目	测试结果	采用标准
			AL₂O₃%	≥70	GB/T6900-2006
体积密度g/cm³（室温）	3.0-3.03	GB/T2997-2000
			吸水率%	≤0.01	GB/T2997-2000
耐压强度MPa	≥1800	GB/T5072-2008
			铁含量%	<0.3	GB/T6900-2006
硬度（莫氏）	≥8
			磨耗‰	≤0.3
颜色	象牙白

3、本发明工艺较以前有较大改进，打破了传统工艺的局限性，采用二次球磨、等静压成型工艺，通过控制成型压力和烧结温度曲线，有效提高了产品质量，适于批量生产。

4、本发明产品不但适用于地板砖行业，还广泛用于炼钢、石油、化工、橡胶、天然气及环保等行业，应用范围较广。

具体实施方式

以下实施例仅为了进一步说明本发明，并不是限制本发明的内容。其中的百分含量如没有特别说明，均为重量百分比。

实施例1：一种二次球磨制备中铝研磨球的方法，包括以下步骤：

（1）研磨：称取原料熟铝矾土88%、白云石4%、瓷石4%、粘土3%、腐植酸钠1%；其中熟铝矾土包括铝含量为72-73%、74-75%、77-78%的熟铝矾土三种，其重量比分别为34%、21%和33%；

将其中的块状原料破碎至3mm以下，加入球磨机中，然后按原料、水7:3 的重量比加水，外加原料总重量3-5‰的分散剂三聚磷酸钠和3-5‰的聚乙烯醇溶液，开始球磨，球磨机的转速为16-20r/min，浆料用500目标准样筛过筛，筛余在0.2%以下，经8-12h陈腐；所述聚乙烯醇溶液的质量浓度为5%；

所述球磨采用二次球磨方法，第一次球磨时采用直径为Φ60mm、Φ50mm的两种研磨球，两种研磨球的比例为6:4；第二次球磨时采用直径为Φ30mm、Φ20mm、Φ18mm的三种研磨球，三种研磨球的比例为6:3:1；第一次球磨12-14h，第二次球磨14-16h，然后用500目标准样筛过筛，筛余控制在0.2%以下；

（2）造粒：把陈腐后的浆料经高塔喷雾干燥造粒，得到粉料，粉料用40目标准样筛过筛，筛余控制在25%以下，然后用100目标准样筛过筛，筛余控制在5-8%以下，水份含量控制在2%以下；

（3）成型：将所述粉料在等静压下压制成型，得到坯料，成型压力380-400MPa，保压3-5秒；

（4）烧制：将坯料入窑经高温烧制得到成品。

高温烧制时的温度曲线为：从窑温经2h逐渐升温至600℃，从600℃经2.5h逐渐升温至1230℃，从1230℃经0.5h升温至1268℃，在1268℃保温1h，由1268℃风冷降至室温，出窑。

实施例2：同实施例1基本相同，不同之处在于：

（1）研磨：原料熟铝矾土88%、白云石3%、瓷石4%、粘土3%、腐植酸钠2%，其中熟铝矾土包括铝含量为72%、74%、77%的熟铝矾土三种，其重量比分别为34%、21%和33%；外加原料总重量4‰的分散剂三聚磷酸钠和4‰的聚乙烯醇溶液；

（2）成型：成型压力400MPa，保压3-5秒。

其余步骤如二次球磨方法、造粒、烧制等步骤同例1。

实施例3：中铝研磨球及其制备方法，同实施例1基本相同，不同之处在于：

（1）研磨：原料熟铝矾土88%、白云石5%、瓷石2%、粘土4%、腐植酸钠1%，其中熟铝矾土包括铝含量为73%、75%、77%的熟铝矾土三种，其重量比分别为34%、21%和33%；外加原料总重量5‰的分散剂三聚磷酸钠和3‰的聚乙烯醇溶液；

（2）成型：成型压力390MPa，保压3-5秒。

其余步骤如二次球磨方法、造粒、烧制等步骤同例1。

实施例4：中铝研磨球及其制备方法，同实施例1基本相同，不同之处在于：

（1）研磨：原料熟铝矾土90%、白云石2%、瓷石4%、粘土3%、腐植酸钠1%。其中熟铝矾土包括铝含量为72%、74%、78%的熟铝矾土三种，其重量比分别为35%、22%和33%；外加原料总重量4‰的分散剂三聚磷酸钠和3‰的聚乙烯醇溶液；

（2）成型：成型压力400MPa，保压3-5秒。

其余步骤如二次球磨方法、造粒、烧制等步骤同例1。

实施例5：中铝研磨球及其制备方法，同实施例1基本相同，不同之处在于：

（1）研磨：熟铝矾土86%、白云石4%、瓷石3%、粘土5%、腐植酸钠2%。其中熟铝矾土包括铝含量为72-73%、74-75%、77-78%的熟铝矾土三种，其重量比分别为33%、21%和32%；外加原料总重量4‰的分散剂三聚磷酸钠和3‰的聚乙烯醇溶液；

（2）成型：成型压力395MPa，保压3-5秒。

其余步骤如二次球磨方法、造粒、烧制等步骤同例1。

Claims

1.一种二次球磨制备中铝研磨球的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（4）烧制：将坯料入窑经高温烧制得到成品。

2.如权利要求1所述制备中铝研磨球的方法，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液的质量浓度为5%。

3.如权利要求1所述制备中铝研磨球的方法，其特征在于，其中熟铝矾土88%、白云石4%、瓷石4%，粘土3%，腐植酸钠1%；所述熟铝矾土包括铝含量为72-73%、74-75%、77-78%的熟铝矾土三种，其重量比分别为34%、21%和33%。

4.如权利要求1-3任一项所述制备中铝研磨球的方法，其特征在于，所述高温烧制时的温度曲线为：从窑温经2h逐渐升温至600℃，从600℃经2.5h逐渐升温至1230℃，从1230℃经0.5h升温至1268℃，在1268℃保温1h，由1268℃风冷降至室温，出窑。

5.如权利要求4所述制备中铝研磨球的方法，其特征在于，所述球磨时球磨机的转速为16-20r/min。