超细搅拌磨机制备亚微米造纸涂布重钙颜料的研究第26卷第3期2006年06月矿冶工程MININGANDMETALLURGICALENGINEERING№3June2006超细搅拌磨机制备亚微米造纸涂布重钙颜料的研究①张国旺',黄圣生,李自强',赵湘',肖守孝'(1.长沙矿冶研究院,湖南长沙410012;2.中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083)摘要:用超细搅拌磨机制备了≤2m,d40.7m粒度分布均匀的亚微米超细重钙颜料.通过条件实验,系统地研究了浆料浓度,搅拌器转速,助磨分散剂,研磨介质种类及尺寸等主要操作参数对搅拌磨机粉磨效果的影响规律.在9L超细搅拌磨机中,得到的最佳磨矿工艺为:装球量8kg,给料量2.5kg,介质球为03mm刚玉球,助磨分散剂为聚丙烯酸钠,添加量均为0.9%,磨机转速250r/rain,磨矿浓度72%和磨矿时间为120min.关键词:超细;搅拌磨机;亚微米;重质碳酸钙中图分类号:TI)921文献标识码:A文章编号:0253—6099(2006)03一o030—05PreparationofSubmicronHeavyCalciumCarbonatePigmentbyUltrafineStirredMiUZHANGGuo—wang,HUANGSheng-sheng,LIZi-qiang,ZHAOXiang,XIAOShou—chunProcessingandBi—Engineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,Hunan,China)Abstract:Submicronheavycalciumcarbonatepigmentswithevenly—distributedgrainsizeofd95≤2mandd50≤mwerepreparedbysuperfineagitationgrinder.Theinfluencesofthemainoperationparameters,suchaspulpconcen—tration,agitatorspeed,typeandsizeofgrindingdispersantsandgrindingmedia,onthepulverizingeffectofthegrinder—lowing:amountofgrindingball,8kg;feedingamount,2.5kg;mediumball,(2j3mmcorundumball;grindingdisper-sant,sediumpolyacrylate;additionamount,0.9%;rotatingspeedofgrinder,250r/min;grindingconcentration,72%;andgrindingtime,120min.Keywords:ultrafine;stirredmill:submicron;heavycalciumcarl~lonate造纸涂布重质碳酸钙颜料除了满足物理性能和化学成分外,还应满足如下要求¨J.1)粒度及粒度分布要求:底涂级重质碳酸钙(GCC)一2m粒级含量大于60%,而面涂级重质碳酸钙的粒度要求一2m粒级含量大于90%,甚至有的要求一2m粒级含量大于95%.2)白度:白度是天然GCC的优点,不同的矿源,白度不同,从石灰石,方解石到大理石,GCC的白度由86%到96%.一般要求涂布重钙白度大于90%或者更高.3)流变性:泥浆状的GCC有很好的流变性,面涂GCC固含量75%,细度一2m粒级含量大于95%,粘度要求小于500mPa?S.4)磨耗:湿法GCC的磨耗,通常采用菲尔康磨耗仪测定,大于800m/min车速的磨耗值,一般填料小于25mg,涂布料小于5mg.本文应用超细搅拌磨机进行制备亚微米造纸涂布重钙颜料的试验研究,探讨了磨机结构,工艺和工作参数的关系,为大型超细搅拌磨机在该行业的应用提供工艺参数,并对大型超细搅拌磨机结构优化设计提供指导.1试验原料及试验设备试验原料为重质碳酸钙,由松裕(衡阳)化工有限公司提供,CaCO纯度为98.2%,白度为93%,莫氏硬度为3,真密度2.70g/cm,原料粉经雷蒙磨机粉碎制备,其粒度分布见图l.从图l中可见,原料的平均粒度d50=8.50I.zm,d9o=17.25I.zm.磨矿设备采用长沙矿冶研究院研制的9L超细搅拌磨机¨.研磨介质球采用①①基金项目:国家自然科学基金重点项目(50434010)作者简介:张国旺(1963一),男,湖南宁乡人,教授级高T.博士,主要从事超细粉体制备技术与装备研究,细磨设备研究.第3期张国旺等:超细搅拌磨机制备亚微米造纸涂布重钙颜料的研究粒度/"I图1原料矿样的粒度分布g/cm;②刚玉球,密度3.40g/cm;③玻璃球,密度2.50g/cm.助磨分散剂采用多聚磷酸钠,六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠….粒度和粒度分布测试采用JL一1166型激光粒度仪,JSM一5600LV型扫描电镜(SEM),振筛机及标准套筛,粘度测试应用NDJ一1型旋转式粘度仪,温度测试应用温度计.2试验结果及分析固定装球量8kg,磨矿浓度70%,转速250r/min,加料2.5kg,助磨分散剂为聚丙烯酸钠,添加量均为0.9%的条件下,不同密度研磨介质球对磨矿产品粒度的影响见图2.磨矿时间/mitt图2不同研磨介质球对磨矿产品粒度的影响(a)d90;(b)d50从图2可见,研磨介质球比重大,冲击碰撞作用力强,而对于重质碳酸钙,刚玉球和氧化锆球研磨效果相差不太大,...