專利名稱：以磨機(jī)并聯(lián)底料回流制備寬粒度分布漿體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種漿體的制備方法，特別是一種以磨機(jī)并聯(lián)底料回流制備寬粒度分布漿體的方法。
背景技術(shù)：
隨著漿體在許多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，如何制備高穩(wěn)定性、高濃度漿體已經(jīng)越來越引起人們的重視。濕法磨礦是制備漿體較常用和簡捷的方法。為了提高漿體的濃度和穩(wěn)定性，通常采取調(diào)整磨機(jī)的長徑比、磨機(jī)筒體隔倉、調(diào)整磨介(如調(diào)整球磨機(jī)鋼球尺寸的大小和比例、使用鋼段替代部分鋼球等)或調(diào)整磨機(jī)的給料粒度等方法來實(shí)現(xiàn)。但這些措施都存在難以制備粒度寬分布、從而同時實(shí)現(xiàn)漿體的高濃度和高穩(wěn)定性的問題。中國專利申請87101648提出了一種制備穩(wěn)定化水煤漿的方法。該方法是在成品水煤漿中加入能與鈣、鎂離子生成不溶于水的堿金屬硅酸鹽或碳酸鹽，通過連續(xù)或斷續(xù)的檢測溶解在漿體上層液中鈣、鎂離子的濃度來控制其加入量，保證其加入量足以把這些離子轉(zhuǎn)化成不溶于水的化合物，從而使煤漿在貯存期內(nèi)穩(wěn)定而不變質(zhì)。這種方法雖然對提高煤漿穩(wěn)定性有一定效果，但由于漿體中固體粒子的級配狀況尚未根本改變，所以不能同時提高漿體濃度。中國專利申請85100543，提出使用草炭、風(fēng)化煤或褐煤所產(chǎn)生的腐植酸鹽或其磺酸鹽衍生物，可以作為制備固體含量為55wt％以上的水煤漿添加劑，使用或與其他添加劑混合使用均可獲得一定的降低粘度和穩(wěn)定效果。這種方法雖然對提高漿體濃度有一定的效果，但由于添加劑的加入導(dǎo)致漿體中粒子之間接觸點(diǎn)相應(yīng)減少，所以無法解決漿體的穩(wěn)定性的問題。
以上技術(shù)方案雖然分別在提高漿體的濃度和穩(wěn)定性方面取得了一些進(jìn)展，但目前尚無同時解決漿體的高濃度和高穩(wěn)定性的方法，如何克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，已成為當(dāng)今漿體領(lǐng)域中亟待解決的難題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供一種以磨機(jī)并聯(lián)底料回流制備寬粒度分布漿體的方法，通過拓寬漿體中顆粒粒徑分布寬度，以達(dá)到同時提高漿體的濃度和穩(wěn)定性的效果。
根據(jù)本發(fā)明提出的以磨機(jī)并聯(lián)底料回流制備寬粒度分布漿體的方法，其特征是首先將預(yù)碎后的固體原料與水和分散劑分別置于兩臺磨機(jī)中磨礦，調(diào)節(jié)兩臺磨機(jī)的固體投料質(zhì)量百分比例為20∶80至40∶60，將制得漿體進(jìn)入混合罐混合，再經(jīng)濾漿器過濾，將含粗顆粒在內(nèi)20wt％漿體經(jīng)濾漿器底閥分別回流到兩臺磨機(jī)中，和新入料一起磨礦，經(jīng)濾漿器過濾后制得的漿體為寬粒度分布漿體。這是因?yàn)樵谀サV過程中，磨介在磨機(jī)里有三種運(yùn)動方式，拋落運(yùn)動、瀉落運(yùn)動和圓弧運(yùn)動，其中拋落運(yùn)動起擊碎作用，破碎方式以體積破碎為主，主要用于擊碎粗顆粒；瀉落運(yùn)動起研磨作用，破碎方式以表面破碎為主，主要作用產(chǎn)生細(xì)顆粒；圓弧運(yùn)動，由于磨介與磨機(jī)內(nèi)壁不產(chǎn)生相對運(yùn)動，對磨礦沒有效果。磨機(jī)磨制高濃度漿體分兩個階段第一階段，粗顆粒的粉碎，磨介的拋落運(yùn)動將固體顆粒破碎的速度大于研磨的速度，產(chǎn)生粒徑較大的顆粒，由于缺乏小顆粒填充在大顆粒之間，體系流動性不好，減少了磨介在磨機(jī)中的拋落運(yùn)動和瀉落運(yùn)動，增加了磨介的圓弧運(yùn)動，使得磨礦效率降低；第二階段，固體顆粒經(jīng)過第一階段的充分破碎，體系的流動性逐漸增加，磨介的瀉落運(yùn)動也逐漸增強(qiáng)，產(chǎn)生了能夠滿足級配要求的細(xì)顆粒，有利于制得流動性和粘度符合要求的漿體。制得的漿體一部分回流參與磨礦，改善了漿體的初始流動性，縮短了第一階段的時間，拓寬了入料粒度分布；并通過調(diào)節(jié)并聯(lián)磨機(jī)的負(fù)荷，使制備的漿體顆粒粒徑分布更寬、堆積效率更高，更加有利于提高漿體的濃度和穩(wěn)定性。本發(fā)明漿體中顆粒粒徑分布的寬度可根據(jù)以下公式計(jì)算δ=Σ(Dn-Dυ)2×CnD2υ]]>式中，δ為顆粒粒徑分布的寬度；Dn為第n個粒級的粒徑；Dυ為粒子的體積平均粒徑；Cn為第n個粒子的百分含量。δ值越大，漿體中粒子的堆積密度就越高，粒子的堆積密度越高，一方面提高了漿體中粉體的堆積效率；另一方面增加了粉體粒子間的相互作用力和接觸點(diǎn)，漿體的濃度和穩(wěn)定性就越高。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果在于(1)底料的回流彌補(bǔ)了磨礦開始階段細(xì)顆粒的不足，使磨礦開始階段的礦漿就具有一定的流動性，有利于磨介在磨機(jī)中的拋落運(yùn)動和瀉落運(yùn)動，從而提高了磨機(jī)的磨礦效率；(2)通過調(diào)節(jié)并聯(lián)磨機(jī)的負(fù)荷，使制備的漿體顆粒粒徑分布更寬、堆積效率更高，更利于同時達(dá)到提高漿體的濃度和穩(wěn)定性的目的；(3)與以往拋棄濾漿器中的粗顆粒不同，磨機(jī)底流回流法可以使原來要濾去的粗顆粒隨部分漿體返回到磨機(jī)，進(jìn)行回收利用，達(dá)到節(jié)約資源的目的，本發(fā)明具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。
四

附圖是本發(fā)明并聯(lián)磨機(jī)部分底料回流制備寬粒度分布漿體的工藝流程示意圖。
五、實(shí)施例以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例1.以磨機(jī)并聯(lián)底料回流法制備寬粒度分布興隆莊2#精煤水煤漿的方法。
以兩臺磨機(jī)的磨機(jī)入料質(zhì)量百分比例為20∶80至40∶60，底料的回流量為20wt％，制得寬粒度分布的水煤漿，以制備4.0kg/h產(chǎn)量，兩臺磨機(jī)的煤入料質(zhì)量百分比為40∶60制備寬粒度分布的水煤漿為例球磨機(jī)(1)采用XMB-Ф240×330型球磨機(jī)，容積為13.57L，磨機(jī)負(fù)荷為2.4kg/h，投煤量為1.75kg/h，分散劑NDF加入量為0.015kg/h(50wt％)，加入水量為0.635kg/h，球磨機(jī)(2)采用的XMB-Ф240×330型球磨機(jī)，容積為13.57L，負(fù)荷為1.6kg/h，投煤量為1.16kg/h，分散劑NDF加入量為0.01kg/h(50wt％)，加入水量為0.43kg/h，先將兩臺球磨機(jī)制得的漿體進(jìn)行混合，并控制漿體回流到球磨機(jī)(1)和球磨機(jī)(2)的流量分別為0.48kg/h、0.32kg/h，過濾后制得寬粒度分布的水煤漿，再測試其性能。
按企標(biāo)Q/3201NBJ02-1999分別測定無底流球磨機(jī)(負(fù)荷為2.0kg/h)、兩臺并聯(lián)磨機(jī)的磨機(jī)入料質(zhì)量百分比例為20∶80、30∶70、40∶60制得的3種寬粒度分布的高濃度高穩(wěn)定性的水煤漿的煤濃度、粘度和動態(tài)穩(wěn)定性，用激光粒度儀測定水煤漿的煤粒子粒徑分布，按公式計(jì)算粒子的分布寬度，結(jié)果見表1。從表1中可見，使用本發(fā)明制得水煤漿的粒子的分布寬度都有不同程度的提高，濃度和動態(tài)穩(wěn)定性也隨分布寬度的增加而提高，兩臺磨機(jī)入料質(zhì)量百分比例為30∶70時效果達(dá)到最佳。
表1不同工藝方法制備的水煤漿性能表

實(shí)施例2.以磨機(jī)并聯(lián)底料回流法制備寬粒度分布齊魯石油焦水焦?jié){的方法。
以兩臺磨機(jī)的磨機(jī)入料質(zhì)量百分比例為20∶80至40∶60，底料的回流量為20wt％，制得寬粒度分布的水焦?jié){，以制備4.0kg/h產(chǎn)量，兩臺磨機(jī)的石油焦入料質(zhì)量百分比為40∶60制備寬粒度分布的水焦?jié){為例球磨機(jī)(1)采用XMB-Ф240×330型球磨機(jī)，容積為13.57L，磨機(jī)負(fù)荷為2.4kg/h，投石油焦量為1.8kg/h，分散劑NDF加入量為0.015kg/h(50wt％)，加入水量為0.585kg/h，球磨機(jī)(2)采用的XMB-Ф240×330型球磨機(jī)，容積為13.57L，負(fù)荷為1.6kg/h，投焦量為1.2kg/h，分散劑NDF加入量為0.01kg/h(50wt％)，加入水量為0.39kg/h，先將兩臺球磨機(jī)制得的漿體進(jìn)行混合，并控制漿體回流到球磨機(jī)(1)和球磨機(jī)(2)的流量分別為0.48kg/h、0.32kg/h，過濾后制得寬粒度分布的水焦?jié){，再測試其性能。
參照企標(biāo)Q/3201NBJ02-1999分別測定無底流球磨機(jī)(負(fù)荷為2.0kg/h)、兩臺并聯(lián)磨機(jī)的磨機(jī)入料質(zhì)量百分比例為20∶80、30∶70、40∶60制得的3種寬粒度分布的高濃度高穩(wěn)定性的水焦?jié){的焦?jié)舛取⒄扯群蛣討B(tài)穩(wěn)定性，用激光粒度儀測定水焦?jié){的焦粒子粒徑分布，按公式計(jì)算粒子的分布寬度，結(jié)果見表2。從表2中可見，使用本發(fā)明制得水焦?jié){的粒子的分布寬度都有不同程度的提高，水焦?jié){的濃度和動態(tài)穩(wěn)定性也隨分布寬度的增加而提高，兩臺磨機(jī)入料質(zhì)量百分比例為30∶70時效果達(dá)到最佳。
表2不同工藝方法制備的水焦?jié){性能表

權(quán)利要求
1.一種以磨機(jī)并聯(lián)底料回流制備寬粒度分布漿體的方法，其特征是首先將預(yù)碎后的固體原料與水和分散劑分別置于兩臺磨機(jī)中磨礦，兩臺磨機(jī)的固體投料質(zhì)量百分比例為20∶80至40∶60，所得的漿體進(jìn)入混合罐混合，再經(jīng)濾漿器過濾，將含粗顆粒在內(nèi)的20wt％漿體經(jīng)濾漿器底閥分別回流到兩臺磨機(jī)中，和新入料一起磨礦，經(jīng)濾漿器過濾后制得的漿體為寬粒度分布漿體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以磨機(jī)并聯(lián)底料回流制備寬粒度分布漿體的方法，其特征是兩臺磨機(jī)的固體投料質(zhì)量百分比例為30∶70。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種漿體的制備方法,特別是一種以磨機(jī)并聯(lián)底料回流制備寬粒度分布漿體的方法。本發(fā)明是將預(yù)碎后的固體原料與水和分散劑分別置于兩臺并聯(lián)磨機(jī)中磨礦,兩臺磨機(jī)的固體投料百分比例為20∶80至40∶60,所得的漿體進(jìn)入混合罐混合,再經(jīng)濾漿器過濾,將含粗顆粒在內(nèi)的20wt%漿體經(jīng)濾漿器底閥分別回流到兩臺磨機(jī)中和新入料一起磨礦,經(jīng)濾漿器過濾后制得寬粒度分布的漿體。本發(fā)明通過拓寬漿體中顆粒粒徑分布寬度,達(dá)到同時提高漿體的濃度和穩(wěn)定性,具廣泛的推廣應(yīng)用價值。
文檔編號C10L1/32GK1356176SQ0113806
公開日2002年7月3日 申請日期2001年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月30日
發(fā)明者沈健, 胡柏星, 何其慧 申請人:南京大學(xué)表面和界面化學(xué)工程技術(shù)研究中心