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白色工业矿物超细粉碎设备及工艺 张国旺1 2 黄圣生2 (1 长沙矿冶研究院 410012 2 中南大学 410083 ) 发布时间：2003年12月31日 13时45分 白色工业矿物为什么要细磨 白色矿物主要有滑石、重钙、硅灰石、云母、高岭土等工业矿物，由于现代科技水平的高速发展，例如：造纸、塑料、橡胶、新材料等行业的发展，需要高纯超细并且要达到一定粒度分布的白色矿物粉体作为涂料、填料。 上述工业部门中不但需要粉体产品超细，而且要求具有粒度分布要求，某些应用场合却要求生产纤维或片状的粉体，例如硅灰石、云母。因此，粉碎方法的选择至关重要，因为选择正确，可使工业矿物特性提高，成本降低，满足工业要求。相反，如果选择了错误的方法，则会预期的矿物特性丧失或降低，或使加工成本过高。 为了获得合格的粉体产品，研究制造设备单位不断改进其工艺和开发新设备。 介绍几种工艺和设备 1、干法工艺和设备 2.1.1 干法超细粉碎设备 干法超细粉碎设备主要类型见表1。 表1 干法超细粉碎设备类型 类型 给料粒度mm 产品粒度μm 国内主要型号 球磨机 12 2—100 FKM、HGX 振动磨 6 5—74 MZ、ZM、GM 气流磨 1 2—30 CP、QLM、FJM 搅拌磨 1 1—45 JM、GJM、BJM 辊压磨 30 5—125 HRM 高速冲击磨 8 3—74 CX、CM、LFJ 　2.1.2几种主要干法粉碎工艺 球磨机+干式分级机 球磨机已有一有多年的历史，以往认为球磨机不能用于超细粉磨。由于白色工业矿物这类附加值不高的细度一般要求在600--1500目，而对产量则要求越大越好。根据国内外经验，唯有球磨机配干式分级机是投资省、产量大、能耗省的加工工艺。　　目前有合肥水泥设计研究院生产HGX型新型高细球磨机和洛阳矿山机械设计院生产FKM超细球磨机。　　高压辊磨机+球磨机+干式分级机比球磨机+干式分级机系统提高30-35%的生产能力。 高速冲击式磨机+干式分级机 ???高速冲击式磨机是我国近年发展较快的超细粉碎设备之一，部分国产设备在性能方面与国外同类设备相近，甚至还有其特点，但目前品种和机型还较少。高速冲击式磨机的原理是利用围绕水平或垂直轴高速旋转的回转体（棒、锤、叶片等），对物料加以激烈的冲击，使其与固定体或颗粒之间冲击碰撞，以较强大的力量使颗粒粉碎的超细粉碎设备。 ?高速冲击式磨机的优点是单位功率粉碎能力大，动力消耗比气流磨低。但不适于处理硬度较高的物料，一般适用于莫氏硬度5级以下的物料。由于回转体高速旋转，与颗粒进行冲击、碰撞，机件磨损大。日本细川椕芴乩使旧腃M高速冲击式磨机可将8mm以下的重钙物料一次粉碎到-10μm占70%以上，配上分级机，-10μm可以达到95%，电耗300-550 kWh/t。 国内有咸阳非金属研究所生产卧式高速冲击式磨机，浙江丰利粉碎设备有限公司和上海化机三厂生产的立式ACM和ZPS分级磨机，四川重庆万达公司的旋风磨机等。 振动磨机+干式分级机 振动磨是利用研磨介质在做高频振动的筒体内对物料进行冲击、摩擦、剪切等作用而使物料粉碎的细磨与超细磨设备。振动磨的特点是； ①磨机内介质充填率可达80%，较球磨机高，介质的冲击次数也较球磨机多； ②处理量较同容量的球磨机大10倍以上； ③产品粒度细，用于超细磨矿时，平均粒度可达1微米甚至小于1微米。 振动磨的缺点在于噪音大，对机械零件（弹簧、轴承）的机械强度要求高。 浙江省化工研究院利用振动磨配以分级机，处理400目重质碳酸钙，得到-10μm占95.08%，产量70kg/h，电耗400 kWh/t。 国内振动磨机生产厂家主要有温州矿山机械厂、北京虹鼎机械公司、哈尔滨林业机械厂等。 立式搅拌磨机+干式分级机 在白色工业矿物深加工领域，气流磨是较早采用的设备，对其研究也较多。但气流磨的高价格、高能耗使其渐渐失去市场，厂家斥巨资购买设备，投建厂房，在工业应用中还将承担巨大的能量消耗，极大地提高了产品的成本，甚至可能使厂家无法维持生产，将设备闲置不用。因此，目前的白色非金属矿加工，人们的目光开始转向其它类型的超细粉碎设备，寻求投资少、低能耗的设备，使价格普遍较低的非金属矿物在加工后仍能保持低成本的优势。振动磨、高速冲击式磨机的能耗比气流磨低，但对于白色非金属矿行业来说，它们的能耗仍显得较高。搅拌磨是所有超细粉碎设备中能耗最低的一种，磨矿效率较高，产品粒度较细，能够将物料粉磨至微米级。Hosokawa 公司 ATR立式搅拌磨机配上ATP干法分级机可将重钙、滑石粉磨至-2微米达60—90%。国内徐州煤矿采掘机械厂作了设备的研制工作。近十几年来长沙矿冶研究院一直从事干式搅拌磨研制, 如图1所示。 　 　 　图1 干式搅拌磨工艺 1--提升机,2--搅拌磨机,3--分级机,4