[發明專利]有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料及制備方法

有效

• 申請號: 201410660944.1
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN104403210B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 張慶虎
• 申請（專利權）人: 杭州順豪橡膠工程有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L77/00;C08L23/34;C08K13/02;C08K3/04;C08K5/01;C08K5/3492;C08K5/14
• 代理公司: 杭州中平專利事務所有限公司33202
• 代理人: 翟中平,劉延鴻

技術領域

本發明涉及一種不僅具有耐強酸腐蝕、耐磨耗，而且具有高彈性（壓縮永久變形低）、力學性能好，以及具有良好的自粘性和互粘性的有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料及制備方法，屬耐強酸橡膠輥膠料制造領域。

背景技術

化學選礦是基于礦物和礦物組分化學性質的差異，采用化學方法改變礦物組成，然后用相應方法使有用組分富集的礦物加工工藝。化學選礦的處理對象一般為目前技術條件下用物理選礦法或傳統冶煉法無法處理或處理不經濟的難選礦物原料，如：低品位難選原礦、表外礦、物理選礦的難選粗精礦、成分復雜的共生礦等，尤其是一些貴金屬的提取和富集基本需要用化學方法來實現。因此，化學選礦的適應性較物理選礦強，應用范圍較廣。

酸浸出選礦設備用耐強酸橡膠輥工作介質為強酸礦漿，工作溫度60～80℃。膠輥在這樣的工作環境下要長期承受礦漿物料的磨蝕以及其他配件（摩擦副）的磨損。通常耐強酸的橡膠配件是由丁基膠、氟橡膠、乙丙膠、氯磺化聚乙烯或者硬質天然橡膠制造的，但是,選擇橡膠牌號還不足以滿足要求。因為只有綜合考慮了硫化膠的強度、疲勞強度、彈性性能和硫化膠的結構特點以及加工工藝性,針對選礦設備的耐磨、耐腐蝕工作環境科學設計橡膠配方和加工工藝，才能提高橡膠輥在強酸礦漿中的使用壽命。實際上作為酸浸出選礦設備用耐強酸橡膠輥，承受礦漿流體磨蝕以及與其他配件之間的摩擦磨損破壞是必然的，但橡膠在酸浸出液的作用下氧化裂解、熱老化等介質的腐蝕作用都會明顯加快橡膠輥的破壞。

發明內容

設計目的：設計一種不僅具有耐強酸腐蝕、耐磨耗，而且具有高彈性（壓縮永久變形低）、力學性能好，以及具有良好的自粘性和互粘性的有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料及制備方法。

設計方案：酸浸出工藝是化學選礦常用并且有效的選礦和精礦富集濃縮手段，例如：鐵、錳、鉛、銅、鋅、鎢、鋁、錫、金、銀、鉭、鈮、鈷、鎳、鈾、釷、等礦物的選礦和富集濃縮。酸浸出工藝中所用的酸類浸出劑通常是一些強酸混合物的水溶液，例如：15%HNO₃+5%HF溶液就是一種酸浸出劑。所以，酸浸出選礦設備中的一些部件就需要耐強酸，橡膠輥是酸浸出選礦設備中的一個關鍵部件，它長期與含有酸浸出液的礦漿接觸，工作溫度60～80℃。根據有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥的工作環境來看，其必須具有耐強酸腐蝕、耐磨耗、高彈性（壓縮永久變形低）、力學性能良好以及良好的自粘性和互粘性等。

由于酸浸出選礦設備用耐強酸橡膠輥工作介質為強酸礦漿，工作溫度60～80℃，膠輥在這樣的工作環境下要長期承受礦漿物料的磨蝕以及其他配件（摩擦副）的磨損，要求其橡膠材料必須具有優異的耐沖刷磨損和耐腐蝕性，同時作為酸浸出選礦設備用耐強酸橡膠輥必須彈性好、與金屬輥芯粘合好、具有良好的擠出纏繞工藝性能等。因此本發明在輥膠料的設計上：

1、雙環戊二烯為第三單體的三元乙丙橡膠（DCPD型EPDM），具有更寬的分子量分布，其不飽和度比乙叉降冰片烯類三元乙丙橡膠（ENB型EPDM）低，其混煉、擠出加工性能和化學穩定性更好。為此，本發明將以DCPD型EPDM為酸浸出選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料的基體材料，以滿足該產品的力學性能、耐強酸、耐高溫、耐磨以及混煉、擠出纏繞加工工藝性能。

2、鱗片石墨具有耐高溫、耐腐蝕、抗輻照、密封性能好、抗蠕變等特性，市面上有橡膠改性專用的產品。如果通過混煉工藝技術的研究，將其與尼龍短纖維、三元乙丙橡膠組成復合材料，將會發揮各自的優勢，制備成一種具有良好力學性能、耐強酸、耐高溫、耐磨并滿足膠輥擠出纏繞加工工藝的膠料。

首先，將鱗片石墨與尼龍短纖維進行預分散處理，使其起到相互隔離作用，以避免混煉時，鱗片石墨、尼龍短纖維在橡膠基體中的結團，影響混煉性能；然后在125℃下將氯磺化聚乙烯橡膠和鱗片石墨/尼龍短纖維預混料在密煉機中混煉成母膠；再將三元乙丙橡膠、母膠、補強填充劑、硫化活性劑、硫化劑及助硫化劑混煉成混煉膠。

技術方案1：一種有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料，三元乙丙橡膠100份、母膠10-25份、N-33炭黑29-31份、N-770炭黑49-51份、防老劑RD 1.9-2.1份、防老劑MB 1.4-1.6份、2280#石蠟油24-26份、雙2，5 4.4-4.6份、三烯丙基異氰脲酸酯1.4-1.6份。