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【研磨】砂磨機(jī)轉(zhuǎn)速、填充率和鋯珠粒徑對(duì)鈦白粉研磨的影響

鈦白粉的研磨有很多需要注意的地方，其中包括氧化鋯珠填充率、鋯珠粒徑和砂磨機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)解，所以應(yīng)該多參考一些資料，結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)解，達(dá)到最好的研磨效果，一方面能省錢，另一方面能提高鈦白粉的研磨效率。

本文通過系統(tǒng)研究氧化鋯珠砂磨工藝對(duì)鈦白初品粒度的影響，得出較優(yōu)的砂磨工藝參數(shù)和砂磨漿料不同粒度對(duì)其白度及水分散性的影響規(guī)律。

原料和儀器原料: 濕球磨鈦白初品漿料、砂磨漿料，賽諾氧化鋯珠。

圖1：轉(zhuǎn)速對(duì)漿料D50的影響

由圖 1 可知: 隨著砂磨轉(zhuǎn)速的增加，砂磨漿料的D50逐漸變小。砂磨轉(zhuǎn)速越大，鋯珠被砂磨機(jī)分散盤帶動(dòng)所獲得的動(dòng)能越大，物料顆粒被鋯珠撞擊、剪切和摩擦等作用力越大，且物料顆粒被撞擊、剪切和摩擦等力作用的頻率增加，砂磨效果越好。在鈦白生產(chǎn)中，中值粒徑 D50作為鈦白初品粒度非常關(guān)鍵的指標(biāo)，其值越小，說明初品砂磨效果越好; 且由于實(shí)驗(yàn)室 LME-1 耐馳臥式砂磨機(jī)最大的砂磨轉(zhuǎn)速為 3000 r/min，因此在實(shí)驗(yàn)條件允許的條件下較優(yōu)砂磨轉(zhuǎn)速為 3000 r/min。2678 試驗(yàn)與技術(shù) 硅 酸 鹽 通 報(bào) 第 35 卷( 2) 鋯珠粒徑為了考察鋯珠粒徑對(duì)砂磨漿料粒度的影響，砂磨實(shí)驗(yàn)條件固定為砂磨機(jī)填充率 85% ，進(jìn)料濃度 606 g/L，進(jìn)料泵轉(zhuǎn)速 1，砂磨轉(zhuǎn)速為 3000 r/min，改變鋯珠粒徑，測定砂磨后漿料粒度的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表 1 所示。

表 1 鋯珠粒徑對(duì)漿料 D50的影響

鋯珠粒徑( mm) 0． 4 0． 6 1． 0 1． 8D50( nm) 500 510 500 490

由表 1 可知: 隨著鋯珠的粒徑的增加，砂磨漿料的 D50先增加后減少，這是由于鋯珠粒徑越小則在相同填充率下，鋯珠數(shù)量越多，漿料顆粒被鋯珠撞擊、剪切和摩擦等作用力作用的頻率增加，漿料顆粒更易粉碎和分散; 但當(dāng)鋯珠粒徑增加，在相同的速度下鋯珠粒徑越大，則鋯珠所獲得的動(dòng)能越大，漿料顆粒被撞擊、剪切和摩擦等作用力越大，物料更易粉碎和分散。因此在一定鋯珠粒徑范圍內(nèi)，作用力大小相對(duì)作用力頻率對(duì)漿料顆粒粒度影響大，而在另一鋯珠粒徑范圍內(nèi)，作用力頻率對(duì)其影響更大。LME-1 動(dòng)態(tài)分離器縫隙寬度為 0． 2mm，研磨鋯珠粒徑的最小直徑一般為動(dòng)態(tài)分離器縫隙寬度的 2 ～ 3 倍，并且研磨鋯珠直徑小，易磨損更換頻率大，而且更易堵塞動(dòng)態(tài)分離器，價(jià)格更高，因此最小鋯珠粒徑選擇為 0． 4 mm; 由于實(shí)驗(yàn)室條件限制，所能提供最大鋯珠粒徑為 1． 8 mm，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場砂磨經(jīng)驗(yàn)，砂磨鋯珠粒徑越小，所獲得漿料 D50越小，因此沒有選擇更大鋯珠粒徑，更大鋯珠粒徑需要進(jìn)一步研究。因此在研究的鋯珠粒徑值內(nèi)，較優(yōu)的鋯珠粒徑為 1． 8 mm。

砂磨機(jī)填充率為了考察砂磨機(jī)填充率對(duì)砂磨漿料粒度的影響，砂磨試驗(yàn)條件固定為砂磨機(jī)進(jìn)料泵轉(zhuǎn)速 1，研磨鋯珠粒徑 1． 8 mm，進(jìn)料濃度 410 g /L，砂磨轉(zhuǎn)速 3000 r/min，改變砂磨機(jī)填充率，測定砂磨后漿料粒度的變化。

結(jié)果如圖 4 所示。

圖 3 進(jìn)料泵轉(zhuǎn)速對(duì)漿料 D50的影響

圖 4 填充率對(duì)漿料 D50的影響

由圖 4 可知: 砂磨填充率對(duì)砂磨的效果存在著直接的影響，隨著填充率的增加，砂磨后漿料的粒度 D50先減少后基本不變。這是由于砂磨填充率越大，則砂磨機(jī)腔體的單位體積內(nèi)鋯珠數(shù)目越多，單個(gè)漿料顆粒受到撞擊、剪切和摩擦等作用力作用的頻率就越大，漿料顆粒更易被研磨分散; 但砂磨填充率增加到 80% 后，砂磨內(nèi)鋯珠之間的空隙已很小，再增加填充率對(duì)研磨效果作用不大，且填充率越高，能耗越大，容易造成鋯珠與鋯珠、鋯珠與研磨腔體內(nèi)壁之間的磨損，研磨腔體內(nèi)發(fā)熱量增加，使得漿料溫度升高，粘度增加，降低研磨效果，因此砂磨填充率不宜選擇過大，較優(yōu)的砂磨填充率為 80% 。

總結(jié)：較優(yōu)的砂磨工藝為砂磨轉(zhuǎn)速 3000 r/min，鋯珠粒徑 1． 8 mm，進(jìn)料濃度410 g / L，進(jìn)料泵轉(zhuǎn)速 1，填充率 80% ; 在較優(yōu)條件下實(shí)驗(yàn)室一級(jí)砂磨后的漿料中值粒徑相對(duì)現(xiàn)場兩級(jí)砂磨漿料降低了 36 nm; 粒度越小，漿料水分散性越好，當(dāng)漿料中值粒徑為 231 nm 時(shí)，水分散性達(dá)到 99． 3% ，漿料不同粒度對(duì)白度基本沒有影響。