(中国粉体技术网/班建伟)目前, 国内非金属矿粉体产品的加工设备与技术发展也较快,设备性能和技术水平也有了显著进步。气流磨、振动磨、球磨机等国产细磨设备一定程度上适应了国内非矿产品加工的需求,但是, 对于附加值不高的重钙类非矿产品来说,人们的目光开始转向高效、节能型的超细粉碎细磨设备与技术。
近年来, 由于能源成本的节节攀升,下游使用行业对产品品质要求又在不断提高,以及非矿加工中的高能耗等问题,激起行业对研发新型节能磨机的需求。
立式磨由于其独特的节能效果、单机产能大,以及所加工产品具有粒度分布窄、纯度高等特点,而被非金属矿超细加工行业广泛认可。下面以立式磨在重钙、重晶石和叶腊石等产品加工中的应用为例,进行简要说明。
1.1 超细重钙
在重钙实践中,国内一家采用立式磨生产超细重钙的粉体公司,其原料采用安徽径县的方解石,产品市场应用性能很好。而安徽当地一家采用球磨机生产超细重钙的粉体公司, 用同样的原料来加工同规格的产品,结果市场反映其球磨机产品的分散性差。根据粒度检测报告分析得知其产品中细粉含过高、粒度分布宽,具体结果如表1 和图1 所示。
由表1 可见, 在产品d97 、d100指标近似的条件下, 立式磨生产的产品中2-5μm 的细粉含量明显低于球磨机工艺; 同规格产品的吨产品电耗, 立磨工艺比球磨机工艺低约30% ; 再者从其产品与原料中Fe2O3含量来看, 立磨工艺的磨耗明显小于球磨工艺。
由表1 和图1 综合分析可见,立磨工艺产品粒度分布比球磨机工艺的明显偏窄, 而且0.2-2μm含量少, 特别适合市场对产品粒度分布要求窄、产品中小于2μm细粉含量不宜过多的需求, 如塑胶行业等。
据粉体市场应用反映,60-1250目产品中小于2μm含量过多, 应用中不利于粉体的分散、流动性差。
目前国内重钙行业应用的立磨主要有HRM1700X、HRM1300X、VRM1100、LURM14等机型。
1.2 超细重晶石
重晶石由于其高密度(4.3-4.5g/cm3)、低吸油性、良好热稳定性而主要应用于石油钻探泥浆、填料、涂料和化工产品。重晶石在钻探泥浆中的应用虽然用量最大, 但附加值不高。目前, 国外在高技术高附加值利用重晶石方面,主要是利用重晶石替代白色颜料沉淀硫酸钡、钛白粉而用于涂料、橡塑、粘合剂中,此类产品要求粒度分布窄、Fe2O3含量越低越好。
我国目前也正在进行此类高技术高附加值重晶石的开发,为此,国内某高科技公司在进行重晶石深加工设备选型时,采用同一品位的原料,对立磨、球磨机、环辊磨和气流磨进行了试验比较,特别对其产品中Fe2O3含量进行考察, 结果如表2 所示。
由表2 可见, 立式磨、环辊磨和气流磨生产的产品粒度分布明显窄, 产品中Fe2O3含量符合市场应用指标。
从能耗、规模化和设备运转稳定性的角度考虑, 最终选择立式磨。
1.3 石灰石
石灰石磨到一定细度后, 可用于电厂化工厂的烟气脱硫,,云南某化工有限责任公司采用合肥水泥研究设计院的HRM1900X立式磨生产石灰石微粉,,其产品的粒度检测结果及吨产品电耗如表3所示。
由上述行业应用可见, 立式磨在非矿产品生产中, 表现出: 产品粒度分布窄、纯度高、流动性好, 单机生产能力大、单位产品能耗低的特点。
2 超微细产品加工探讨
立式磨一次出粉的产品细度一般在1250目(d97=10μm)以下,对于1250目以上的产品, 需采用立式磨出来的粉进行二次分级, 分选出的1250目以上产品, 因其更窄的粒度分布而被高档涂料、塑料母料行业青睐, 为了便于分级下来的粗品能正常使用, 建议适当提高分级母料的细粉含量和二次分级的产品结构。
下面以某立式磨使用企业的重钙超微细加工工艺为例, 做简单说明, 具体如图4 所示。
该粉体公司对于325-1000目的产品, 采用立式磨直接生产, 对于1250目以上的高端产品需求, 利用立式磨一次出粉经超微细分级机二次分级, 分级下来的粉再经超细分级机分级60-1250目产品, 产品以品种不同分仓包装或去改性, 最终粗品供给造纸厂。
3 节能效益及其优势
立式磨生产的产品优势在于, 纯度高、颗粒形态均匀、粒度分布窄、, 适应市场高端需求,其投资优势在于, 生产线建筑占地面积比球磨机系统减少30%, 土建造价较低; 其产能优势即单机生产能力大。
立式磨技术及装备是国家大力倡导的节能降耗新技术, 代表了当今粉体粉磨领域的高技术水准, 高科技含量, 自动化水平一流。作为近年来干法超细粉碎技术的主要进展之一, 实践证明, 立式磨工艺符合非矿加工的要求, 即单位产品能耗低、产品纯度高的原则。就非金属矿加工企业来说, 高效、节能型的立式磨技术及装备的应用, 有利于提升企业在行业领域的竞争实力。
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