[發明專利]一種石膏磨用陶瓷研磨體的制備方法

有效

• 申請號: 201610032356.2
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105669168B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 張國輝;王慧;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)37240
• 代理人: 李茜

技術領域

本發明涉及一種石膏磨用陶瓷研磨體的制備方法，屬于功能陶瓷制備技術領域。

背景技術

石膏石或工業副產石膏是以二水硫酸鈣形式存在，其分子式中有兩個結晶水，只有脫去一個半結晶水生成半水硫酸鈣才有膠凝性質。脫去結晶水的過程即為石膏煅燒。石膏煅燒成建筑石膏粉的物理力學性能與顆粒粒徑及級配有很大關系。以工業副產脫硫石膏為例，脫硫石膏顆粒粒徑分布較窄，級配較差，比表面積小，水化硬化過程中流變性能差，容易離析分層泌水，導致制品容重不均衡、強度低，故一般會在煅燒前或煅燒后增加粉磨工序，采用磨細手段增大比表面積改善煅燒石膏粉的性能。常用的粉磨設備為球磨機，研磨體為金屬鐵復合鉻、錳等重金屬制成的金屬研磨體，具有體積密度大，磨機耗電大，磨損率高，增加金屬離子的缺點。金屬研磨體容易產生過度粉磨，過細的顆粒粒度及比表面積太大，會影響建筑石膏粉的強度；由于磨損摻入石膏粉中金屬離子，比如Fe³⁺等，會影響建筑石膏粉的白度、抗折強度等。

因此，能耗低、自重小、磨損率低的低密度研磨體為越來越多的科研工作者所研究。申請號為201510077860.X、201510077859.7、2015100358580.8的中國發明專利給出不同的低密度研磨體的制備方法及生產工藝，主要應用于水泥磨中。在水泥磨中球磨工藝主要起到粉碎、研磨的雙重功效，而石膏粉磨工藝中，由于煅燒后石膏粒徑較小（一般大于50目），研磨功能起主要作用，所以具有強沖擊力高密度的金屬研磨體在使用中能耗、損耗巨大，發揮不出其更有力的效果。專用于石膏磨中的低密度陶瓷研磨體的研究較少。全國每年產出的工業副產石膏有上億噸，占用大量的土地，給生態環境造成嚴重危害，煅燒成建筑石膏粉是處理工業副產石膏循環利用的主要途徑，改善煅燒建筑石膏粉的性能，增大應用范圍顯得尤為重要。

因此，尋求一種適用、專用、性能優異的石膏磨研磨體具有重大的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耗能低、磨損率低的石膏磨用陶瓷研磨體的制備方法。

本發明的技術方案為：

一種石膏磨用陶瓷研磨體的制備方法，包括以下步驟：

（1）配料：按照以下物質重量百分比配制原料：Al₂O₃ ：73%~75.9%，SiO₂ ：5%~8%，Cr₂O₃：0.5%~1.8% ，TiO₂ ：1%~1.45%，MnO ：1.51%~1.75%，ZrO₂：1.6%~3.4%，BaO ：1%~3%，硅硼鈣石： 4.6%~7%，ZnO ：2%~2.8%，納米膠體硅：0.3%~1.1% ，助溶劑 2%~6%；其中所述的助溶劑為AlF₃、CaF₂、鈉長石、NH₄Cl、MgO的一種或幾種的組合。

（2）粉磨：將配制好的物料進行粉磨，使粉磨后顆粒過250目篩，篩余＜2%；

（3）用壓濾機抽去步驟（2）中料漿水分，脫水后經過二次真空練泥后，靜置40~46小時進行陳腐；

（4）料漿噴霧造粒，采用擠壓工藝擠壓成型，制得坯體，然后將坯體在80~120℃下干燥29~32小時；

（5）成型坯體在1350~1400℃燒結，保溫7小時，制得成品。

本發明技術方案有如下顯著進步之處：

第一、本發明制備的石膏磨用陶瓷研磨體與金屬研磨體比較，自重輕，磨損率低，能大幅降低粉磨能耗，延長研磨體使用壽命，降低成本；研磨過程中沒有雜質金屬鐵離子的摻入，不影響建筑石膏粉的白度及強度；陶瓷研磨體還能減少靜電吸附，有利于提高粉磨效率；

第二、本發明制備的陶瓷研磨體形成以剛玉、尖晶石、莫來石等為主要晶相結構晶相間由玻璃相結構連接，結構致密， ZrO₂的加入改善陶瓷脆性，增強韌性；為了增大石膏用陶瓷研磨體的研磨功能性，在結構中置入磨削能力極強的SiO₂ 、Cr₂O₃、BaO等微晶礦物質，強化對物料的磋磨作用，加大研磨能力，微晶礦物的加入，硬度高，使研磨體功能不會受腐蝕影響；助溶劑的加入，降低陶瓷的在低溫燒結條件下致密燒結，降低耗能，提高生產效率；

第三、本發明制備石膏用陶瓷研磨體的方法簡單，耗能低，利于大面積推廣應用。

具體實施方式

實施案例1