CN108911548B - 一种硅铝酸盐精细微珠及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种硅铝酸盐精细微珠的制备方法，其特征在于，包括：S1.准备硅铝酸盐原料，并将硅铝酸盐原料破碎并烘干后得到预处理物。S2.将预处理物通过对流碰撞的方式粉碎，得到粉碎混合物。S3.将粉碎混合物通过风选机风选，取其中符合要求的风选物作为所述硅铝酸盐精细微珠。本发明制备方法制备得到的硅铝酸盐精细微珠，性能稳定，颗粒形态为标准球形或类圆球型，微珠的粒径连续分布，品质较高。可改善砂浆和水泥的流动性，降低粘度，获得触变性，增加密实度，提高防腐能力。相比现有技术，本发明单位质量成品的总制备成本可下降30％以上，合格产品的产率提高50％以上。
Description
技术领域
本发明属于超微粉末制备技术领域，具体涉及一种硅铝酸盐精细微珠及其制备方法。
背景技术
粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气。若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。将粉煤灰制备为超细颗粒作为混凝土的添加物是现在对粉煤灰的一种有效利用。但是现有技术制备粉煤灰颗粒存在制备成本高昂、产品形状不稳定的问题，严重限制了粉煤灰的加工再利用。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题中，提供了一种硅铝酸盐精细微珠的制备方法，其特征在于，包括：
S1.准备硅铝酸盐原料，并将硅铝酸盐原料破碎并烘干后得到预处理物。
S2.将预处理物通过对流碰撞的方式粉碎，得到粉碎混合物。
S3.将粉碎混合物通过风选机风选，取其中符合要求的风选物作为所述硅铝酸盐精细微珠。
进一步的，步骤S1所述硅铝酸盐原料为粉煤灰。步骤S1所述破碎的方法为：采用球磨机，将所述原料球磨至500-800目。
进一步的，步骤S1所述干燥的方法为：将破碎后的原料粉末置于密闭的干燥箱内，加热至120-150℃，干燥5-10分钟。
进一步的，步骤S2所述对流碰撞的方式粉碎的方法包括：首先将预处理物分为2份，并分别与1股高速气流混合，形成气料混合相A和气料混合相B。然后使气料混合相A和气料混合相B在容器内迎面对撞。最后通过定向风带动容器内的碰撞后产物进入收集容器内，得到所述粉碎混合物。
进一步的，所述气料混合相A和气料混合相B碰撞时，其中的物料温度不低于300℃。
进一步的，所述容器内施加有600-1000W的微波场。
进一步的，所述粉碎混合物首先在气流的带动下经过100-130KHz的超声场，之后进入风选机进行所述风选操作。
进一步的，步骤S3所述风选的方法包括：首先将粉碎混合物在气流的带动下进入风选场。然后使粉碎混合物在风选场内自由下落，通过风选场底部设置的收集装置收集预设产物和超重产物，并在风选场的出风口处加装收纳袋收集超轻产物。
进一步的，所述超重产物返回步骤S2进行粉碎后重新进行步骤S3所述风选。预设产物和超轻产物按照体积比，预设产物：超轻产物＝3-5：1的比例混合后得到所述硅铝酸盐精细微珠。
此外，本发明还提供了一种硅铝酸盐精细微珠，该硅铝酸盐精细微珠采用上述硅铝酸盐精细微珠的制备方法制备得到。
本发明至少具有以下优点之一：
1.本发明制备方法制备得到的硅铝酸盐精细微珠，性能稳定，颗粒形态为标准球形或类圆球型，微珠的粒径连续分布，品质较高。
2.采用本发明制备方法制备硅铝酸盐精细微珠，相比现有技术，单位质量成品的总制备成本可下降30％以上，合格产品的产率提高50％以上。
3.本发明制备方法制备得到的硅铝酸盐精细微珠，可改善砂浆和水泥的流动性，降低粘度，获得触变性，增加密实度，提高防腐能力。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种硅铝酸盐精细微珠，该硅铝酸盐精细微珠采用下述制备方法制备得到，包括：
S1.准备硅铝酸盐原料，并将硅铝酸盐原料破碎并烘干后得到预处理物。
S2.将预处理物通过对流碰撞的方式粉碎，得到粉碎混合物。
S3.将粉碎混合物通过风选机风选，取其中符合要求的风选物作为所述硅铝酸盐精细微珠。
步骤S1所述硅铝酸盐原料为粉煤灰。步骤S1所述破碎的方法为：采用球磨机，将所述原料球磨至800目。预先进行破碎处理后，可将粉煤灰中的大颗粒物研磨为小颗粒物，避免后续过程中大颗粒物堵塞管道或增加生产循环次数，降低生产效率。
步骤S1所述干燥的方法为：将破碎后的原料粉末置于密闭的干燥箱内，加热至150℃，干燥5分钟。该操作可以避免粉煤灰在进行后续操作之前吸收空气中的水份而形成团聚，导致微颗粒团聚为大颗粒堵塞管道或增加生产循环次数，降低生产效率。
实施例2
一种硅铝酸盐精细微珠，该硅铝酸盐精细微珠采用下述制备方法制备得到，包括：
S1.准备硅铝酸盐原料，并将硅铝酸盐原料破碎并烘干后得到预处理物。
S2.将预处理物通过对流碰撞的方式粉碎，得到粉碎混合物。
S3.将粉碎混合物通过风选机风选，取其中符合要求的风选物作为所述硅铝酸盐精细微珠。
步骤S1所述硅铝酸盐原料为粉煤灰。步骤S1所述破碎的方法为：采用球磨机，将所述原料球磨至500目。步骤S1所述干燥的方法为：将破碎后的原料粉末置于密闭的干燥箱内，加热至120℃，干燥10分钟。
实施例3
一种硅铝酸盐精细微珠，该硅铝酸盐精细微珠采用下述制备方法制备得到，包括：
S1.准备硅铝酸盐原料，并将硅铝酸盐原料破碎并烘干后得到预处理物。
S2.将预处理物通过对流碰撞的方式粉碎，得到粉碎混合物。
S3.将粉碎混合物通过风选机风选，取其中符合要求的风选物作为所述硅铝酸盐精细微珠。
步骤S1所述硅铝酸盐原料为粉煤灰。步骤S1所述破碎的方法为：采用球磨机，将所述原料球磨至600目。步骤S1所述干燥的方法为：将破碎后的原料粉末置于密闭的干燥箱内，加热至130℃，干燥6分钟。
实施例4
一种硅铝酸盐精细微珠，该硅铝酸盐精细微珠采用下述制备方法制备得到，包括：
S1.准备硅铝酸盐原料，并将硅铝酸盐原料破碎并烘干后得到预处理物。
S2.将预处理物通过对流碰撞的方式粉碎，得到粉碎混合物。
S3.将粉碎混合物通过风选机风选，取其中符合要求的风选物作为所述硅铝酸盐精细微珠。
步骤S1所述硅铝酸盐原料为粉煤灰。步骤S1所述破碎的方法为：采用球磨机，将所述原料球磨至700目。步骤S1所述干燥的方法为：将破碎后的原料粉末置于密闭的干燥箱内，加热至140℃，干燥8分钟。
实施例5
基于实施例1-4任一所述实施例，步骤S2所述对流碰撞的方式粉碎的方法包括：首先将预处理物分为2份，并分别与1股高速气流混合，形成气料混合相A和气料混合相B。然后使气料混合相A和气料混合相B在容器内迎面对撞。最后通过定向风带动容器内的碰撞后产物进入收集容器内，得到所述粉碎混合物。
相比现有气流冲击粉碎机将气料混合相冲击至固定板上击碎的方法，本发明采用相对冲撞的两股气料混合相A和气料混合相B，使气流在容器内形成高速湍流，并带动物料相互碰撞、相互摩擦。一方面，避免固定板被气料混合相冲击产生掉落物，从而降低寿命、导致产品内杂质增加。另一方面，在物料相互碰撞粉碎的过程中，颗粒物在湍流的作用下相互摩擦，使得颗粒物趋向于标准圆球或类圆球型，提高产品品质。
实施例6
基于实施例5所述实施例，所述气料混合相A和气料混合相B碰撞时，其中的物料温度不低于300℃。施加一定的外加温度，可以使物料更容易破碎的同时，更容易在摩擦过程中形成标准圆球或类圆球型。
实施例7
基于实施例5所述实施例，所述容器内施加有900W的微波场。由于物料内含有一定的金属成分，附加的微波场一方面可以提高物料碰撞时的温度，使物料更容易粉碎为小颗粒物，另一方面，可以使物料在被气流带动运动的同时，自身也发生一定的震动，从而使物料更容易相互碰撞破碎的同时，使物料相互摩擦的几率增加，提高物料形成标准圆球或类圆球结构的可能性。
实施例8
基于实施例5所述实施例，所述容器内施加有600W的微波场。
实施例9
基于实施例5所述实施例，所述容器内施加有1000W的微波场。
实施例10
基于实施例1-4任一所述实施例，所述粉碎混合物首先在气流的带动下经过120KHz的超声场，之后进入风选机进行所述风选操作。该操作可以使粉碎混合物在进入分选前首先在超声场内形成相互震动，使得粉碎混合物中的颗粒相互分散，避免微颗粒相互团聚导致风选不能有效选出目标产物。
实施例11
基于实施例1-4任一所述实施例，所述粉碎混合物首先在气流的带动下经过130KHz的超声场，之后进入风选机进行所述风选操作。
实施例12
基于实施例1-4任一所述实施例，所述粉碎混合物首先在气流的带动下经过10KHz的超声场，之后进入风选机进行所述风选操作。
实施例13
基于实施例1-4任一所述实施例，步骤S3所述风选的方法包括：首先将粉碎混合物在气流的带动下进入风选场。然后使粉碎混合物在风选场内自由下落，通过风选场底部设置的收集装置收集预设产物和超重产物，并在风选场的出风口处加装收纳袋收集超轻产物。
实施例14
基于实施例13所述实施例，所述超重产物返回步骤S2进行粉碎后重新进行步骤S3所述风选。预设产物和超轻产物按照体积比，预设产物：超轻产物＝5：1的比例混合后得到所述硅铝酸盐精细微珠。采用预设产物和超轻产物的混合产物，可以使最终产品内的粒径分布更加合理，提高产品性能。
实施例14
基于实施例13所述实施例，所述超重产物返回步骤S2进行粉碎后重新进行步骤S3所述风选。预设产物和超轻产物按照体积比，预设产物：超轻产物＝3：1的比例混合后得到所述硅铝酸盐精细微珠。
实施例14
基于实施例13所述实施例，所述超重产物返回步骤S2进行粉碎后重新进行步骤S3所述风选。预设产物和超轻产物按照体积比，预设产物：超轻产物＝4：1的比例混合后得到所述硅铝酸盐精细微珠。
本发明至少具有以下优点之一：
1.本发明制备方法制备得到的硅铝酸盐精细微珠，性能稳定，颗粒形态为标准球形或类圆球型，微珠的粒径连续分布，品质较高。
2.采用本发明制备方法制备硅铝酸盐精细微珠，相比现有技术，单位质量成品的总制备成本可下降30％以上，合格产品的产率提高50％以上。
3.本发明制备方法制备得到的硅铝酸盐精细微珠，可改善砂浆和水泥的流动性，降低粘度，获得触变性，增加密实度，提高防腐能力。
应该注意到并理解，在不脱离本发明权利要求所要求的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。
Claims (8)
1.一种硅铝酸盐精细微珠的制备方法，其特征在于，包括：
S1.准备硅铝酸盐原料，并将硅铝酸盐原料破碎并烘干后得到预处理物；
S2.将预处理物通过对流碰撞的方式粉碎，得到粉碎混合物；
S3.将粉碎混合物通过风选机风选，取其中符合要求的风选物作为所述硅铝酸盐精细微珠；
步骤S2所述对流碰撞的方式粉碎的方法包括：首先将预处理物分为2份，并分别与1股高速气流混合，形成气料混合相A和气料混合相B；然后使气料混合相A和气料混合相B在容器内迎面对撞；最后通过定向风带动容器内的碰撞后产物进入收集容器内，得到所述粉碎混合物；
所述容器内施加有600-1000W的微波场。
2.根据权利要求1所述硅铝酸盐精细微珠的制备方法，其特征在于，步骤S1所述硅铝酸盐原料为粉煤灰；步骤S1所述破碎的方法为：采用球磨机，将所述原料球磨至500-800目。
3.根据权利要求1所述硅铝酸盐精细微珠的制备方法，其特征在于，步骤S1所述干燥的方法为：将破碎后的原料粉末置于密闭的干燥箱内，加热至120-150℃，干燥5-10分钟。
4.根据权利要求1所述硅铝酸盐精细微珠的制备方法，其特征在于，所述气料混合相A和气料混合相B碰撞时，其中的物料温度不低于300℃。
5.根据权利要求1所述硅铝酸盐精细微珠的制备方法，其特征在于，所述粉碎混合物首先在气流的带动下经过100-130KHz的超声场，之后进入风选机进行所述风选操作。
6.根据权利要求1所述硅铝酸盐精细微珠的制备方法，其特征在于，步骤S3所述风选的方法包括：首先将粉碎混合物在气流的带动下进入风选场；然后使粉碎混合物在风选场内自由下落，通过风选场底部设置的收集装置收集预设产物和超重产物，并在风选场的出风口处加装收纳袋收集超轻产物。
7.根据权利要求6所述硅铝酸盐精细微珠的制备方法，其特征在于，所述超重产物返回步骤S2进行粉碎后重新进行步骤S3所述风选；预设产物和超轻产物按照体积比，预设产物：超轻产物＝3-5：1的比例混合后得到所述硅铝酸盐精细微珠。
8.一种硅铝酸盐精细微珠，其特征在于，采用权利要求1-7任一所述硅铝酸盐精细微珠的制备方法制备得到。
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