CN106915757B - 一种棕刚玉超细微粉提纯工艺 - Google Patents

一种棕刚玉超细微粉提纯工艺 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种棕刚玉超细微粉提纯工艺,包括如下步骤,球磨整修,酸洗处理,水分处理,纯水水洗,提纯,烘干,磁选,筛分包装,本发明实施例为了解决现有生产环节产生的超细粉粒度分布、化学成分、PH值、电导率及产品颗粒形状不足，本发明创造一种特有提纯工艺，精确控制棕刚玉超细粉粒度分布中D0值（颗粒最大值）不大于12μm，D50（中值粒度、平均粒度）在4.5‑5μm区间；化学成分中主要成份Al2O3＞92%，TiO2＜3.5%，Fe2O3＜0.2%，SiO2＜1%；PH值在6.8‑7.2区间；电导率＜50μS/cm；颗粒形状集中为四面体形状的等积晶形。这种提纯加工出来的棕刚玉超细粉具备更持久的耐磨性，适配性好。

Description

一种棕刚玉超细微粉提纯工艺
技术领域
本发明涉及提纯工艺领域，尤其涉及一种棕刚玉超细微粉提纯工艺。
背景技术.
棕刚玉常用的加工工艺为破碎整形、分级、质量提升三个步骤，具体为：
（1）棕刚玉根据破碎方式不同，粒度形状有较大差别。常用的破碎方式有对辊、球磨、BMK、棒磨机、自磨机和圆锥破碎等。由于棕刚玉韧性较大，棒磨机和圆锥破碎对其破碎能力差、维修量大、颗粒形状和堆积密度相当于球磨机；自磨机由于投资规模大，生产过程存料多，而且颗粒形状和堆积密度不比棒磨机好，因此近几年多数加工企业主要以对辊、球磨和BMK为主。（2）目前常用的棕刚玉磨料分级法主要有：干分法和水分法。干分法又有筛分法和气流法；水分法又有溢流法和沉降法。
一般来说，棕刚玉磨料粒度4-220目主要采用筛分法；230-1500目由于细粉含量高、透筛效率低且粒度难以分准，只能使用气流法、溢流法或沉降法；气流法因投资大、效率低、分级成本高，目前棕刚玉行业采用者较少；溢流法可以连续生产、效率高，但用水量大；沉降法只能间断性生产、效率低，但用水量较小。目前溢流法分级为行业的主流。
（3）质量提升的方法主要有纯净度处理和耐磨性处理。纯净度处理的方法一般有风洗、水洗、酸洗和高温处理等。风洗处理投资小、效率高、成本低，但它不能彻底清除附着在磨料表面的超细颗粒，一般用于清洗磨料粗颗粒；水洗处理工艺较复杂，对提高磨料的纯净度明显优于风洗，但用水量大，且需二次干燥，成本高；针对220目以细的磨料杂质大，细分含量高，风洗和水洗不能胜任，只能使用酸洗处理，但这种方式用水量更大，二次干燥成本更高；高温处理为目前棕刚玉纯净度处理的最优方式，但前期投资较大。
提高棕刚玉磨料的质量主要是通过改善磨料的颗粒形状、煅烧和化学涂层手段改善其使用性能。但是采用改善颗粒形状来提高磨料性能方法目前远远不能达到制造工艺的要求，化学处理的方法由于成本高、污染环境，其效果也远远不如煅烧处理效果好。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种提纯加工出来的棕刚玉超细粉具备更持久的耐磨性，适配性好的棕刚玉超细微粉提纯工艺。
所述棕刚玉超细微粉提纯工艺,其特征在于,包括如下步骤:
(1)球磨整修:将棕刚玉微粉投入到球磨机进行加水搅拌、研磨,对颗粒进行整形；
(2)酸洗处理:将球磨整形后的棕刚玉微粉置于酸洗缸中进行酸洗，祛除表层杂质；加水进行二次酸洗,对搅拌起来的料浆进行PH测定， PH值应该在6.5-8区间；
(3)水分处理:对PH值达到标准的料浆加入水玻璃搅拌充分后，通过管道输送到分级桶中进行水力分级，分级起始流量为0.42m³/h，分级10小时后流量为0.55 m³/h；
(4)纯水水洗:对通过溢流管道进入沉降池的棕刚玉超细粉，沉降24小时后虹吸水，加入电导率低于10μS/cm超纯水进行水洗，搅拌加水2小时候沉降24小时，虹吸后二次加水洗，水洗4次后电导降为40μS/cm以下，PH在7-7.5区间时，完成水洗工艺；
(5)提纯:对合格的棕刚玉超细粉混合液通过特制的提纯装置进行产品精细加工用超声波悬振筛使料浆在超声波作用下循环通过孔径为12μm的不锈钢过滤网，在进料口处加装加压水冲刷，保障料浆及时通过过滤网，保持下料孔通畅；
(6)烘干:合格的棕刚玉超细粉将进入电烘干炉进行烘干,产品出炉；
(7)磁选:烘干后的产品在密闭空间内自然降温后进入磁选机进行二次除杂；
(8)筛分包装:磁选后的产品经直线筛筛网，包装入库。
做为本技术方案的进一步改进，所述步骤1中的球磨机为直径80㎝，高60㎝不锈钢圆筒，加载700Kg不锈钢球, 将125Kg棕刚玉微粉投入到球磨机进行加水搅拌、研磨2小时对颗粒进行整形, 钢球加载量按10#：12#：14#：16#为1：4:4:1比例添加。
所述步骤2中将球磨整形后的棕刚玉微粉以1吨为单位置于酸洗缸中进行酸洗，加酸量为126Kg浓度大于98%浓硫酸，搅拌半个小时，反应4个小时，沉淀16小时后虹吸，祛除表层杂质；加水进行二次酸洗，6次后，对搅拌起来的料浆进行PH测定， PH值应该在6.5-8区间，虹吸水后搅拌。
所述步骤6中合格的棕刚玉超细粉将进入电烘干炉，温度维持在185℃左右，烘干4天后，产品出炉。
所述步骤7中烘干后的产品在密闭空间内自然降温后进入磁选机进行二次除杂，磁选机电磁强度为5000A/m。
所述步骤8中磁选后的产品经直线筛过625目不锈钢筛网，包装过10Kg标准袋入库。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例为了解决现有生产环节产生的超细粉粒度分布、化学成分、PH值、电导率及产品颗粒形状不足，本发明创造一种特有提纯工艺，精确控制棕刚玉超细粉粒度分布中D0值（颗粒最大值）不大于12μm，D50（中值粒度、平均粒度）在4.5-5μm区间；化学成分中主要成份Al2O3＞92%，TiO2＜3.5%，Fe2O3＜0.2%，SiO2＜1%；PH值在6.8-7.2区间；电导率＜50μS/cm；颗粒形状集中为四面体形状的等积晶形。这种提纯加工出来的棕刚玉超细粉具备更持久的耐磨性，适配性好。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。
本发明实施例一种棕刚玉超细微粉提纯工艺，包括如下步骤：
1、球磨整修
将125Kg棕刚玉微粉投入到球磨机进行加水搅拌、研磨2小时对颗粒进行整形。球磨机为直径80㎝，高60㎝不锈钢圆筒，加载700Kg不锈钢球，钢球加载量按10#：12#：14#：16#为1：4:4:1比例添加。经试验该比例下的球磨效率最高，颗粒形状最好，成本最低；
2、酸洗处理
将球磨整形后的棕刚玉微粉以1吨为单位置于酸洗缸中进行酸洗，加酸量为126Kg浓硫酸（＞98%），搅拌半个小时，反应4个小时，沉淀16小时后虹吸，祛除表层杂质；加水进行二次酸洗，6次后，对搅拌起来的料浆进行PH测定， PH值应该在6.5-8区间，虹吸水后搅拌。酸洗目的为降低棕刚玉微粉中含铁量及祛除杂质，提高Al2O3含量；
3、水分处理
对PH值达到标准的料浆加入12Kg的水玻璃（硅酸钠水溶液，PH值为9-10区间）搅拌充分后，通过管道输送到分级桶中进行水力分级，分级起始流量为0.42m³/h，分级10小时后流量为0.55 m³/h。水分处理的目的为了得到粒度更集中的棕刚玉超细粉；
4、纯水水洗
对通过溢流管道进入沉降池的棕刚玉超细粉，沉降24小时后虹吸水，加入电导率低于10μS/cm超纯水进行水洗，搅拌加水2小时候沉降24小时，虹吸后二次加水洗，水洗4次后电导降为40μS/cm以下，PH在7-7.5区间时，完成水洗工艺。纯水洗主要目的为降低棕刚玉超细粉电导率及PH值；
5、提纯
对合格的棕刚玉超细粉混合液通过特制的提纯装置进行产品精细加工。该提纯装置为我公司特制，是对一种超声波悬振筛进行改装，使料浆在超声波作用下循环通过孔径为12μm的不锈钢过滤网，在进料口处加装加压水冲刷，保障料浆及时通过过滤网，保持下料孔通畅。经试验，我公司确定水压为10米高水自然落体压力效果最好，该压力稳定，不会破坏过滤网网面，不会给大于12μm的大颗粒提供强行通过过滤网的压力。该提纯技术为整个工艺核心，是保证棕刚玉超细粉粒度的关键；
6、烘干
合格的棕刚玉超细粉将进入电烘干炉，温度维持在185℃左右，烘干4天后，产品出炉。该工段工艺要求不能使用煤炉和蒸汽压力炉，经实验发现使用煤炉烘干的产品造成PH值降低，使产品呈酸性，使用蒸汽压力炉造成产品电导率上升；
7、磁选
烘干后的产品在密闭空间内自然降温后进入磁选机进行二次除杂，磁选机电磁强度为5000A/m。该工艺能祛除产品中的含铁化合物及冶炼过程中混入的褐色杂质；
8、筛分包装
磁选后的产品经直线筛过625目不锈钢筛网，包装过10Kg标准袋入库。
本发明实施例为了解决现有生产环节产生的超细粉粒度分布、化学成分、PH值、电导率及产品颗粒形状不足，本发明创造一种特有提纯工艺，精确控制棕刚玉超细粉粒度分布中D0值（颗粒最大值）不大于12μm，D50（中值粒度、平均粒度）在4.5-5μm区间；化学成分中主要成份Al2O3＞92%，TiO2＜3.5%，Fe2O3＜0.2%，SiO2＜1%；PH值在6.8-7.2区间；电导率＜50μS/cm；颗粒形状集中为四面体形状的等积晶形。这种提纯加工出来的棕刚玉超细粉具备更持久的耐磨性，适配性好。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种棕刚玉超细微粉提纯工艺,其特征在于,包括如下步骤:
(1)球磨整修:将棕刚玉微粉投入到球磨机进行加水搅拌、研磨,对颗粒进行整形；
(2)酸洗处理:将球磨整形后的棕刚玉微粉置于酸洗缸中进行酸洗，祛除表层杂质；加水进行二次酸洗,对搅拌起来的料浆进行pH测定，pH值在6.5-8区间；
(3)水分处理:对pH值达到标准的料浆加入水玻璃搅拌充分后，通过管道输送到分级桶中进行水力分级，分级起始流量为0.42m3/h，分级10小时后流量为0.55m3/h；
(4)纯水水洗:对通过溢流管道进入沉降池的棕刚玉超细粉，沉降24小时后虹吸水，加入电导率低于10μS/cm超纯水进行水洗，搅拌加水2小时候沉降24小时，虹吸后二次加水洗，水洗4次后电导降为40μS/cm以下，pH在7-7.5区间时，完成水洗工艺；
(5)提纯:对合格的棕刚玉超细粉混合液通过特制的提纯装置进行产品精细加工用超声波悬振筛使料浆在超声波作用下循环通过孔径为12μm的不锈钢过滤网，在进料口处加装加压水冲刷，保障料浆及时通过过滤网，保持下料孔通畅；
(6)烘干:合格的棕刚玉超细粉将进入电烘干炉进行烘干,产品出炉；
(7)磁选:烘干后的产品在密闭空间内自然降温后进入磁选机进行二次除杂；
(8)筛分包装:磁选后的产品经直线筛筛网，包装入库。
2.如权利要求1所述的棕刚玉超细微粉提纯工艺,其特征在于,所述步骤1中的球磨机为直径80㎝，高60㎝不锈钢圆筒，加载700Kg不锈钢球,将125Kg棕刚玉微粉投入到球磨机进行加水搅拌、研磨2小时对颗粒进行整形,钢球加载量按10#：12#：14#：16#为1：4:4:1比例添加。
3.如权利要求1或2所述的棕刚玉超细微粉提纯工艺,其特征在于,所述步骤2中将球磨整形后的棕刚玉微粉以1吨为单位置于酸洗缸中进行酸洗，加酸量为126Kg浓度大于98％浓硫酸，搅拌半个小时，反应4个小时，沉淀16小时后虹吸，祛除表层杂质；加水进行二次酸洗，6次后，对搅拌起来的料浆进行pH测定，pH值在6.5-8区间，虹吸水后搅拌。
4.如权利要求1所述的棕刚玉超细微粉提纯工艺,其特征在于,所述步骤6中合格的棕刚玉超细粉将进入电烘干炉，温度维持在185℃左右，烘干4天后，产品出炉。
5.如权利要求1所述的棕刚玉超细微粉提纯工艺,其特征在于,所述步骤7中烘干后的产品在密闭空间内自然降温后进入磁选机进行二次除杂，磁选机电磁强度为5000A/m。
6.如权利要求1所述的棕刚玉超细微粉提纯工艺,其特征在于,所述步骤8中磁选后的产品经直线筛过625目不锈钢筛网，包装过10Kg标准袋入库。
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