[發(fā)明專利]一種粘土研磨方法

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• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN109772527A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 吳燕輝;歐金福
• 申請（專利權(quán)）人: 泉州歐米克生態(tài)建材科技有限公司
• 主分類號: B02C17/10
• 分類號: B02C17/10;B02C23/06;B02C17/20
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本發(fā)明公開了一種粘土研磨方法，其將粘土原料0.5t、水0.6噸、鋼球1.5t以質(zhì)量比1：1.2：3置于臥式滾筒球磨機中，同時加入一定質(zhì)量的粘土助磨劑，設定轉(zhuǎn)速為36～38r/min，濕磨6小時以上。所述粘土助磨劑的制備方法，包括步驟：堿木質(zhì)素純化；微生物發(fā)酵，將經(jīng)純化的堿木質(zhì)素堆于發(fā)酵槽內(nèi)并翻勻，在翻勻過程中依次將培養(yǎng)液、黃孢原毛平革菌菌液均勻地噴灑于堿木質(zhì)素上，在通風條件下發(fā)酵得到發(fā)酵料；發(fā)酵料純化；磺化，將純化后的發(fā)酵料轉(zhuǎn)移至反應罐內(nèi)磺化后用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH值至2.0后離心分離得沉淀物；堿化，在燒杯內(nèi)逐漸加入氫氧化鈉溶液直至沉淀物溶解，然后將溶液濃縮、冷卻結(jié)晶得即得到粘土助磨劑。相比于木質(zhì)素磺酸鈉，其對粘土的助磨效果顯著提高。

技術領域

本發(fā)明涉及礦物研磨技術領域，具體涉及一種粘土研磨方法。

背景技術

粘土是一種重要的礦物原料，由多種水合硅酸鹽和一定量的氧化鋁、堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物組成，并含有石英、長石、云母及硫酸鹽、硫化物、碳酸鹽等雜質(zhì)。粘土礦物主要包括高嶺石族、伊利石族、蒙脫石族、蛭石族以及海泡石族等礦物，具體的礦物有高嶺石、迪開石、埃洛石、珍珠石、蒙脫石、水云母等，大部分為鱗片狀、薄片狀或管狀細小的晶體顆粒。粘土礦物的顆粒細小，常在膠體尺寸范圍內(nèi)，呈晶體或非晶體，大多數(shù)是片狀，少數(shù)為管狀、棒狀。粘土礦物用水濕潤后具有可塑性，在較小壓力下可以變形并能長久保持原狀，而且比表面積大，顆粒上帶有負電性，因此有很好的物理吸附性和表面化學活性，具有與其他陽離子交換的能力，因此可在陶瓷工業(yè)中在釉料中添加10％左右以提高釉漿的懸浮性。另外，粘土也是陶瓷坯體的一種重要原料。

工業(yè)用粘土礦有高嶺土、膨潤土(主要組成為蒙脫石)、水云母、伊利石、葉臘石等等，其加工大多采用濕法工藝，即礦石經(jīng)原礦、破碎、搗漿、除砂、旋流器分級、研磨(剝片)、離心機分級、磁選(或漂白)、濃縮、過濾，最后經(jīng)噴霧干燥得產(chǎn)品。

其中，研磨是一個低效率、高耗能的過程，其需要很長時間，其耗電量約點陶瓷廠總電耗的30％，但其效率卻僅為1％甚至更低，絕大部分的輸入能量用于產(chǎn)生熱量、無用的沖擊、擠壓、磨損、靜電能、彈性和塑性變形及噪聲等。因此，通常需要加入粘土助磨劑以降低研磨時間、提高研磨效率。因此需要在研磨過程中加入助磨劑以提高助磨效率。

對助磨劑的作用機理通常有兩種代表性的學說。第一種是以列賓捷爾為首的“吸附降低硬度”學說，即粘土助磨劑分子在顆粒上的吸附降低了顆粒的表面自由能，或者引起表面晶格的位錯遷移，產(chǎn)生點缺陷或線缺陷，從而降低顆粒的強度和硬度，促進裂紋的產(chǎn)生和擴展，因而降低了磨礦能耗，改善了磨礦效果。第二種是以克蘭帕爾為首的“礦漿流變學調(diào)節(jié)”學說，認為粘土助磨劑能夠通過調(diào)節(jié)漿料的流變學性質(zhì)和表面電性質(zhì)等降低漿料的粘度，促進顆粒的分散，從而提高漿料的流動性，阻止顆粒之間、顆粒與研磨介質(zhì)及襯板之間的團聚與粘附。粘土助磨劑的作用機理可歸納如下：①降低破碎能；②增加脆性斷裂機率以防止塑性變形；③阻止細顆粒的絮凝和再聚集，強化分散；④調(diào)整礦漿的流變特性。

助磨劑通常分為無機助磨劑和有機助磨劑。無機助磨劑包括三聚磷酸鈉、水玻璃等。有機助磨劑通常為表面活性劑，包括陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子型有機活性劑以及兩性表面活性劑。一般而言，表面活性劑的極性基團能夠吸附在顆粒表面降低表面ξ電位，還可以通過有機分子鏈形成空間位阻，進而提高分散效果、防止顆粒積聚。其中，陰離子表面活性劑使用最多，例如木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、檸檬酸鈉等。

目前釉用粘土的細度要求較高，其在研磨時一般為濕磨，其工藝要求一般要求D_99.5小于62.5μm(225目)。其在濕磨時通常加入0.3wt％左右的無機助磨劑，包括三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉和水玻璃等。這些助磨劑的助磨效果比較一般，其濕磨時間可長達14小時以上，耗費大量能源。