CN103071575B - 一种用浅色矿石加工制备超白矿物粉体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用浅色矿石加工超白矿物粉体的制备方法，它的步骤如下：①破碎：将天然产出的浅色块矿用破碎机制成＜6mm的颗粒料；②筛分：将步骤①中的颗粒料用带双层筛网的筛分机筛分，制成其粒度分布为1mm-6mm的颗粒料；③色差分选；④粉碎：将步骤③中的颗粒料粉碎成白度为96%-98%、Fe₂O₃为0.06%-0.12%、粉体粒径d97为0.005mm-0.018mm的超白粉体；⑤检验包装。采用上述发明内容技术方案的本发明，通过引入光电色差选别设备，能对不同矿石、一定粒度分布、不同颜色差异的颗粒料进行有效机电选别和分离，可有效对处理的矿物粉体白度品质进行机电调控，并可显著提高白色粉体的极限白度值，最高蓝光白度(R457) 值可达到98%。

Description

一种用浅色矿石加工制备超白矿物粉体的方法

技术领域

本发明属于非金属矿粉体制备领域，特别涉及一种用浅色矿石机电色选后再粉碎加工成超白矿物粉体的制备方法，这种方法适合于用方解石（又名重质碳酸钙）、白云石、硅灰石及由钙镁铝碳酸盐及硅酸盐矿物共生形成的天然浅色矿石加工成超白矿物粉体。

背景技术

方解石、白云石、硅灰石及由其它钙镁铝矿物共生形成的天然浅色矿是白色粉体制备最常用的原料，其采用破碎、人工分拣、粉碎工艺制备白色粉体，其产品广泛用于涂料填料、塑料型材、造纸填料、电缆粉料、牙膏等许多领域，但采用工艺长期存在劳动强度大、效率低、成品粉体白度低等缺陷，粉体品质难于满足许多高档应用需要。

光电色差分选技术是近年来得到快速发展的新型根据物料外观色泽差异进行选别的技术，目前主要用在粮食、蔬菜、茶叶等密度、硬度小的食品物料的分选。其设备系统配置原理是采用含数码摄像头、数码信号处理、高压气流、空气枪、分离滑道、物料收集的装置组装成整套设备，通过机电一体化控制系统对颜色有差异的块状物料进行识别和分选，该工艺及设备是对散体物料进行筛选和分离的一种新型、高效的分选技术。

集机电一体化识别和分选装置的色选机目前中国已有用于食品加工的成熟设备生产公司对外销售，通过对矿石物料加工过程其粒度分布范围选择、成品杂质含量及白度控制技术研究试验并相应对设备配置操作参数进行调整，而不对设备主体配置进行改动，经试验验证可用于方解石、白云石、硅灰石及由钙镁铝碳酸盐及硅酸盐矿物共生形成的浅色矿石加工制备出较高白度的超白矿物粉体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效、产品质量稳定、适合浅色矿石加工成超白粉体的制备方法。

为实现上述目的，本发明包括以下步骤：

①破碎：将天然产出的浅色块矿用破碎机制成＜6mm的颗粒料；

②筛分：用带不同孔径双层筛网的筛分机将颗粒料筛分，控制粒度分布在1mm-6mm范围；

③色差分选：用光电色差分选机对不同矿石、矿物含量、粒度的颗粒料进行机电色差分选，选后的超白颗粒料Fe₂O₃为0.06%-0.12%；

④粉碎：将合格的超白颗粒料超细粉碎成白度96%-98%、Fe₂O₃为0.06%-0.12%、粉体粒径d97为0.005mm-0.018mm的超白粉体；

⑤检验包装：对超白粉体进行白度及杂质含量检验，按品质进行分类包装；

步骤③中，采用的色差分选机为含数码摄像头、数码信号处理、高压气流、空气枪、分离滑道、物料收集的机电一体化识别和分选装置的定型设备，其配置装置选型的性能按满足对含Fe₂O₃为0.20%-1.50%的浅色矿石色选后超白颗粒料/带色颗粒料质量比=4：1-19：1指标要求。

更具体说，所述步骤①可用的天然浅色矿石为方解石、白云石、硅灰石及由钙镁铝碳酸盐及硅酸盐矿物共生形成的天然浅色块矿；

步骤②中，根据不同矿种密度、硬度差异和成品白度要求，控制粒度筛分范围为：方解石2mm-6mm、白云石1mm-5mm、硅灰石在1mm-5mm、钙镁铝碳酸盐及硅酸盐共生矿物2mm-6mm。

更具体说，步骤③中，色选后带色颗粒料/超白颗粒料质量比控制数可根据矿石类型、矿石品质、颗粒粒径、成品白度及杂质含量指标要求先确定基本控制条件，其依据计算公式为；

                                                     

式中：C₁%——成品超白粉Fe₂O₃预计含量，%；

        C₀%——原矿Fe₂O₃ 含量，%；

        C₂%——要求选出带色颗粒料Fe₂O₃的控制含量，%；

          K——超白颗粒料/带色颗粒料质量比的控制数。   

公式推导基本条件：

⑴ 假定矿石中带色物质主要为Fe₂O₃，其它忽略不计；

⑵ 除矿石本身含有带色物质Fe₂O₃，加工过程产生的微量带色物质忽略不计。

实际生产操作过程中由于所用设备材质稍差可能给加工料引入微量的铁质，及所用原矿可能含微量的氧化锰、氧化钛等显色物质，使制备的成品Fe₂O₃含量和检测白度偏离计算和预测值，需进一步根据现场实际操作结果进行微调。

在步骤⑤中，对超白粉体的白度检验采用中国国家标准GB23774白度测定通用方法的蓝光白度(R457) 值，对杂质含量检测采用常规化学容量分析。

本发明的有益效果是：采用上述发明内容技术方案的本发明，通过引入光电色差选别设备，能对不同矿石、一定粒度分布、不同颜色差异的颗粒料进行有效机电选别和分离，可有效对处理的矿物粉体白度品质进行机电调控，并可显著提高白色粉体的极限白度值，最高蓝光白度(R457) 值可达到98%，本发明技术适合方解石、白云石、硅灰石及由其它钙镁铝碳酸盐及硅酸盐矿物共生形成的天然浅色矿石加工成超白粉体的制备方法，能满足不同行业对不同矿石品种超白粉体填料的应用需要。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

一种用浅色矿石加工超白矿物粉体的制备方法，它的步骤如下：

①将CaCO₃含量≥90%、Fe₂O₃含量1.50%的1050kg白色块状方解石用破碎机破碎成粒径＜6mm的颗粒料；

②用带孔径分别为2×2mm、6×6mm双层筛网的筛分机对颗粒料进行筛分，得到粒度分布为2mm-6mm的颗粒料1000kg，对＞6mm的颗粒料返回破碎系统继续破碎，对＜2mm的颗粒料经粉碎用于粉碎制普通粉；

③采用含数码摄像头、数码信号处理、高压气流、空气枪、分离滑道、物料收集装置的色差选别机对带杂色颗粒的方解石颗粒料进行机电选别和分离，根据成品白度控制97%的要求，选出Fe₂O₃含量7.02%带色颗粒料200kg，选出Fe₂O₃含量0.12%的超白颗粒800kg，超白颗粒料/带色颗粒料质量比=4：1；

④对分选得到的超白颗粒料进行超细粉碎，根据粉体粒度要求控制粉体粒径d97在0.005mm-0.018mm；

⑤对超细粉碎物料经检验白度96%、 Fe₂O₃含量0.12%，包装可作为重质碳酸钙超白粉体成品出售。

实施例2

一种用浅色矿石加工超白矿物粉体的制备方法，它的步骤如下：

①将CaMg（CO₃）₂含量≥90%、Fe₂O₃含量0.60%的1040kg的白色块状白云石用破碎机破碎成粒径＜5mm的颗粒料；

②用带孔径分别为1×1mm、5×5mm双层筛网的筛分机对颗粒料进行筛分，得到粒度分布为1mm-5mm的颗粒料1000kg，对＞5mm的颗粒料返回破碎系统继续破碎，对＜1mm的颗粒料经粉碎用于粉碎制普通粉；

③采用含数码摄像头、数码信号处理、高压气流、空气枪、分离滑道、物料收集装置的色差选别机对带杂色颗粒的白云石颗粒料进行机电选别和分离，根据成品白度控制96%的要求，选出Fe₂O₃含量6.35%带色颗粒料77kg，选出Fe₂O₃含量0.12%的超白颗粒923kg，超白颗粒料/带色颗粒料质量比=12：1；

④对选别得到的超白颗粒料进行超细粉碎，根据粉体粒度要求控制粉体粒径d97在0.005mm-0.018mm；

⑤对超细粉碎物料经检验白度96%、 Fe₂O₃含量0.12%，包装可作为白云石超白粉体成品出售。

实施例3

一种用浅色矿石加工超白矿物粉体的制备方法，它的步骤如下：

①将CaSiO₃含量≥90%、Fe₂O₃含量0.40%的1035kg白色块状硅灰石用破碎机破碎成粒径＜5mm的颗粒料；

②用带孔径分别为1×1mm、5×5mm双层筛网的筛分机对颗粒料进行筛分，得到粒度分布为1mm-5mm的颗粒料1000kg，对＞5mm的颗粒料返回破碎系统继续破碎，对＜1mm的颗粒料经粉碎用于粉碎制普通粉；

③采用含数码摄像头、数码信号处理、高压气流、空气枪、分离滑道、物料收集装置的色差选别机对带杂色颗粒的硅灰石颗粒料进行机电选别和分离，根据成品白度控制98%的要求，选出Fe₂O₃含量6.20%带色颗粒料52kg，选出Fe₂O₃含量0.08%的超白颗粒948kg，超白颗粒料/带色颗粒料质量比=18.2：1；

④对选别得到的超白颗粒料进行超细粉碎，根据粉体粒度要求可控制粉体粒径d97在0.005mm-0.018mm；

⑤对超细粉碎物料经检验白度98%、 Fe₂O₃含量0.08%，包装可作为硅灰石超白粉体成品出售。

实施例4

一种用浅色矿石加工超白矿物粉体的制备方法，它的步骤如下：

①将由含白云石70%、方解石16%、透闪石7%、石英石4%、高岭石2%、Fe₂O₃含量0.60%的混合矿物1030kg组成的浅色块状体矿石用破碎机破碎成粒径＜6mm的颗粒料；

②用带孔径分别为2×2mm、6×6mm双层筛网的筛分机对颗粒料进行筛分，得到粒度分布为2mm-6mm的颗粒料1000kg，对＞6mm的颗粒料返回破碎系统继续破碎，对＜2mm的颗粒料经粉碎用于粉碎制普通粉；

③采用含数码摄像头、数码信号处理、高压气流、空气枪、分离滑道、物料收集装置的色差选别机对带杂色颗粒的混合矿物颗粒料进行机电选别和分离，根据成品白度控制96%的要求，选出Fe₂O₃含量7.10%带色颗粒料71kg，选出Fe₂O₃含量0.10%的超白颗粒929kg，超白颗粒料/带色颗粒料质量比=13：1；

④对选别得到的超白颗粒料进行超细粉碎，根据粉体粒度要求可控制粉体粒径d97在0.005mm-0.018mm；

⑤对超细粉碎物料经检验白度97%、 Fe₂O₃含量0.10%，包装可作为白云石型混合矿超白粉体成品出售。

实施例5

一种用浅色矿石加工超白矿物粉体的制备方法，它的步骤如下：

①将CaCO₃含量≥90%、Fe₂O₃含量0.20%的1050kg白色块状方解石用破碎机破碎成粒径＜6mm的颗粒料；

②用带孔径分别为2×2mm、6×6mm双层筛网的筛分机对颗粒料进行筛分，得到粒度分布为2mm-6mm的颗粒料1000kg，对＞6mm的颗粒料返回破碎系统继续破碎，对＜2mm的颗粒料经粉碎用于粉碎制普通粉；

③采用含数码摄像头、数码信号处理、高压气流、空气枪、分离滑道、物料收集装置的色差选别机对带杂色颗粒的方解石颗粒料进行机电选别和分离，根据成品白度控制98%的要求，选出Fe₂O₃含量2.86%带色颗粒50kg，选出Fe₂O₃含量0.06%的超白颗粒950kg，超白颗粒料/带色颗粒料质量比=19：1；

④对分选得到的超白颗粒料进行超细粉碎，根据粉体粒度要求控制粉体粒径d97在0.005mm-0.018mm；

⑤对超细粉碎物料经检验白度98%、 Fe₂O₃含量0.06%，包装可作为重质碳酸钙超白粉体成品出售。

Claims (4)

1.一种用浅色矿石加工制备超白矿物粉体的方法，其特征在于它的步骤如下：

①破碎：将天然产出的浅色块矿用破碎机制成＜6mm的颗粒料；

②筛分：将步骤①中的颗粒料用带双层筛网的筛分机筛分，制成其粒度分布为1mm-6mm的颗粒料；

③色差分选：将步骤②中的颗粒料用光电色差分选机对不同矿石、矿物含量、粒度的颗粒料进行机电色差分选，制成Fe₂O₃质量分数含量为0.06%-0.12%的超白颗粒料；

④粉碎：将步骤③中的颗粒料粉碎成白度为96%-98%、Fe₂O₃为0.06%-0.12%、粉体粒径d97为0.005mm-0.018mm的超白粉体；

⑤检验包装：对超白粉体进行白度及杂质含量检验，按品质进行分类包装；

所述步骤③中，采用的色差分选机为含数码摄像头、数码信号处理、高压气流、空气枪、分离滑道、物料收集的机电一体化识别和分选装置的定型设备，其配置装置选型的性能按满足对含Fe₂O₃为0.20%-1.50%的浅色矿石色选后超白颗粒料/带色颗粒料质量比=4：1-19：1的指标要求。

2.根据权利要求1所述的一种用浅色矿石加工制备超白矿物粉体的方法，其特征在于：所述步骤①中，天然浅色矿石为方解石、白云石、硅灰石及由钙镁铝碳酸盐及硅酸盐矿物共生形成的天然浅色块矿。

3.根据权利要求2所述的一种用浅色矿石加工制备超白矿物粉体的方法，其特征在于：所述步骤②中，方解石的粒度分布为2mm-6mm、白云石的粒度分布为1mm-5mm、硅灰石的粒度分布为1mm-5mm、钙镁铝碳酸盐及硅酸盐共生矿物的粒度分布为2mm-6mm。

4.根据权利要求1所述的一种用浅色矿石加工制备超白矿物粉体的方法，其特征在于： 所述步骤③中，色选后超白颗粒料/带色颗粒料质量比控制数根据矿石类型、矿石品质、颗粒粒径、成品白度及杂质含量指标要求确定控制条件，其依据计算公式为；

                                                     

式中：C₁%——成品超白粉Fe₂O₃预计含量，%；

        C₀%——原矿Fe₂O₃ 含量，%；

        C₂%——要求选出带色颗粒料Fe₂O₃的控制含量，%；

          K——超白颗粒料/带色颗粒料质量比的控制数。