复合颗粒材料生产工艺及生产线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合颗粒材料生产工艺及生产线,具体涉及一种矿物/1102复合颗粒材料生产工艺及生产线。
【背景技术】
[0002]矿物/T12复合颗粒材料是以天然碳酸钙矿物(CaC03)颗粒为包核,结晶二氧化钛为包膜构成的包覆结构型复合颗粒组成的功能粉体材料,具有与钛白粉相似的颜料性质,但成本显著低于同类型钛白粉。矿物/!102复合颗粒材料可代替钛白粉用于涂料、塑料、造纸、油墨、橡胶等利用钛白粉物理性能的场合,起到改善应用产品性能和降低成本的作用。在现有技术中,矿物/T12复合颗粒材料受到生产工艺及生产成本的限制,无法进行大规模的产业化生产。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种适用于大规模产业化生产的矿物/T12复合颗粒材料生产工艺及生产线。
[0004]一种矿物/1102复合颗粒材料生产工艺,包括如下步骤:
[0005](I)、制备矿物包核基体:在碳酸钙原料加入水、分散剂与助磨剂,利用搅拌磨湿法对其进行超细研磨,制成矿物包核基体;
[0006](2)、制备包膜T12浆体:在T12原料中加入水、分散剂及调整剂,对其进行搅拌分散、调整、研磨分散后,制成包膜T12浆体;
[0007](3)、制备1102包覆型复合颗粒:将矿物包核基体、包膜T12浆体混合后,对其进行液相颗粒均化、强力包覆结合,制成打02包覆型复合颗粒;
[0008](4)、制备矿物增量剂:将碳酸钙原料,利用湿法高速搅拌研磨后,制成矿物增量剂;
[0009](5)、将1102包覆型复合颗粒与矿物增量剂混合后,经液相均化、固液分离、干燥与打散工序后,即制得矿物/!102复合颗粒材料。
[0010]一种矿物/T12复合颗粒材料生产线,用于生产上述矿物/T12复合颗粒材料,包括矿物包核基体生产线、包膜T12浆体生产线、T1 2包覆型复合颗粒生产线、矿物增量剂生产线及矿物/T12复合颗粒材料成型线,其中矿物包核基体生产线依次包括基本原料制浆罐、第一隔膜泵、基本原料缓冲罐、第二隔膜泵、基体制备用研磨机、缓冲罐及第三隔膜泵,第三隔膜泵与基本原料缓冲罐循环相通;其中包膜T12浆体生产线依次包括包膜物制浆罐、包膜物分散用研磨机、第一缓冲罐、第四隔膜泵及基体与包膜物均化罐,基本原料缓冲罐设有通向基体与包膜物均化罐的管路;其中,打02包覆型复合颗粒生产线依次包括第一颗粒复合用研磨机、第一振动筛、第二缓冲罐、第二颗粒复合用研磨机、第二振动筛、第三缓冲罐与第五隔膜泵;其中,矿物增量剂生产线依次包括增量剂制备缓冲罐、第六隔膜泵、增量剂制备用珠磨机,增量剂制备用珠磨机设有通向增量剂制备缓冲罐的管路;矿物/1102复合颗粒材料成型线包括最终产物均化罐、第七隔膜泵、干燥机、包装机,干燥机的进口管路连接换热器,换热器的进口管路连接热风炉,T12包覆型复合颗粒生产线中的第五隔膜泵设有通向最终产物均化罐的管路。
[0011]本发明借助固体物质在机械研磨细化中产生的机械力化学效应,引发作为子颗粒(包膜物)的固体细颗粒物质与作为母颗粒(包核物)的粗颗粒物质之间的界面反应并形成前者在后者表面上的包覆。由于在液相机械力化学体系中,固体颗粒处在水介质条件下,所以颗粒间的分散作用被大大增强;通过调节介质条件,可调整矿物与T12颗粒间的作用力;通过调节研磨程度和研磨介质条件可改变颗粒表面活性与官能团状态,进而形成矿物与1102颗粒之间的牢固结合。由于液相机械力化学法可制备出包覆完整且颗粒间作用力强的复合粒子,因此能形成稳定和接近于钛白的颜料性能。另外,该方法特别适应碳酸钙等碱性矿物作为母颗粒基体的要求。故与制备钛白粉相比,具有生产成本低,产品性能优,适合大规模生产的优势。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本发明的工艺流程图;
[0014]图2为本发明中生产线的结构示意图。
[0015]图例说明:
[0016]1、矿物包核基体生产线;2、包膜T12浆体生产线;3、1102包覆型复合颗粒生产线;4、矿物增量剂生产线;5、矿物/1102复合颗粒材料成型线。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0018]参见图1,本发明提供的一种矿物/1102复合颗粒材料生产工艺,包括如下步骤:
[0019](I)、制备矿物包核基体:在碳酸钙原料加入水、分散剂与助磨剂,利用搅拌磨湿法对其进行超细研磨,制成矿物包核基体;
[0020](2)、制备包膜T12浆体:在T12原料中加入水、分散剂及调整剂,对其进行搅拌分散、调整、研磨分散后,制成包膜T12浆体;
[0021](3)、制备1102包覆型复合颗粒:将矿物包核基体、包膜T12浆体混合后,对其进行液相颗粒均化、强力包覆结合,制成打02包覆型复合颗粒;
[0022](4)、制备矿物增量剂:将碳酸钙原料,利用湿法高速搅拌研磨后,制成矿物增量剂;
[0023](5)、将1102包覆型复合颗粒与矿物增量剂混合后,经液相均化、固液分离、干燥与打散工序后,即制得矿物/!102复合颗粒材料。
[0024]其中:
[0025]步骤(I)中,制备矿物包核基体的工艺条件是:
[0026]研磨浓度:70% (固体重量百分浓度);
[0027]作业温度:常温开始,作业过程通过设备对物料进行冷却;
[0028]助磨剂添加量:0.2?0.5% (以干物料量计
);
[0029]工艺单元状况:由湿式搅拌磨组成循环研磨系统,连续作业;
[0030]浆料配制:由碳酸钙原料(325-600目)与水和分散剂混配,并高速搅拌均匀。
[0031]步骤⑵中,制备包膜T12浆体的工艺条件是:
[0032]将T12原料(市售钛白粉)加水和分散剂,以中等速度搅拌调控约40min制成浆体。浆体固含量60%,加分散剂0.3% ;
[0033]将T12I体采用湿式搅拌磨进行快速研磨进行强力分散,制成包膜物待用。
[0034]步骤(3)中,制备1102包覆型复合颗粒的工艺条件是:
[0035]浆体浓度:64.6% (固体重量百分浓度);
[0036]作业温度:作业过程通过设备对物料进行冷却;
[0037]复合助剂添加量:0.3% (以干物料量计);
[0038]工艺单元状况:若干台湿式搅拌磨串联组成研磨系统,连续作业;
[0039]浆料配制:由碳酸钙磨细浆体原料(-2 ym含量72-78%,固含量70% )与T12I体(固含量60% )混配,并搅拌均匀。
[0040]步骤(4)中,制备矿物增量剂的工艺条件是:
[0041]矿浆浓度:40% (固体重量百分浓度)
[0042]作业温度:作业过程通过设备对物料进行冷却
[0043]助磨剂添加量:0.2% (以干物料量计)
[0044]工艺单元状况:制备亚微米颗粒的高流量研磨机组成循环研磨系统,连续研磨作业。
[0045]一种矿物/T12复合颗粒材料生产线,包括矿物包核基体生产线1、包膜T12浆体生产线2、1102包覆型复合颗粒生产线3、矿物增量剂生产线4及矿物/T1 2复合颗粒材料成型线5,其中矿物包核基体生产线I依次包括基本原料制浆罐、第一隔膜泵、基本原料缓冲罐、第二隔膜泵、基体制备用研磨机、缓冲罐及第三隔膜泵,第三隔膜泵与基本原料缓冲罐循环相通;其中包膜T12浆体生产线2依次包括包膜物制浆罐、包膜物分散用研磨机、第一缓冲罐、第四隔膜泵及基体与包膜物均化罐,基本原料缓冲罐设有通向基体与包膜物均化罐的管路;其中,1102包覆型复合颗粒生产线3依次包括第一颗粒复合用研磨机、第一振动筛、第二缓冲罐、第二颗粒复合用研磨机、第二振动筛、第三缓冲罐与第五隔膜泵;其中,矿物增量剂生产线4依次包括增量剂制备缓冲罐、第六隔膜泵、增量剂制备用珠磨机,增量剂制备用珠磨机设有通向增量剂制备缓冲罐的管路;矿物/T12复合颗粒材料成型线5包括最终产物均化罐、第七隔膜泵、干燥机、包装机,干燥机的进口管路连接换热器,换热器的进口管路连接热风炉,1102包覆型复合颗粒生产线3中的第五隔膜泵设有通向最终产物均化罐的管路。
[0046]以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种矿物/T1 2复合颗粒材料生产工艺,其特征在于:包括如下步骤: (1)、制备矿物包核基体:在碳酸钙原料加入水、分散剂与助磨剂,利用搅拌磨湿法对其进行超细研磨,制成矿物包核基体; (2)、制备包膜T12浆体:在T12原料中加入水、分散剂及调整剂,对其进行搅拌分散、调整、研磨分散后,制成包膜T12浆体; (3)、制备1102包覆型复合颗粒:将矿物包核基体、包膜T12浆体混合后,对其进行液相颗粒均化、强力包覆结合,制成1102包覆型复合颗粒; (4)、制备矿物增量剂:将碳酸钙原料,利用湿法高速搅拌研磨后,制成矿物增量剂; (5)、将1102包覆型复合颗粒与矿物增量剂混合后,经液相均化、固液分离、干燥与打散工序后,即制得矿物/!102复合颗粒材料。2.一种矿物/T12复合颗粒材料生产线,用于生产上述矿物/T12复合颗粒材料,其特征在于:包括矿物包核基体生产线、包膜T12浆体生产线、T1 2包覆型复合颗粒生产线、矿物增量剂生产线及矿物/T12复合颗粒材料成型线,其中矿物包核基体生产线依次包括基本原料制浆罐、第一隔膜泵、基本原料缓冲罐、第二隔膜泵、基体制备用研磨机、缓冲罐及第三隔膜泵,第三隔膜泵与基本原料缓冲罐循环相通;其中包膜T12I体生产线依次包括包膜物制浆罐、包膜物分散用研磨机、第一缓冲罐、第四隔膜泵及基体与包膜物均化罐,基本原料缓冲罐设有通向基体与包膜物均化罐的管路;其中,T12包覆型复合颗粒生产线依次包括第一颗粒复合用研磨机、第一振动筛、第二缓冲罐、第二颗粒复合用研磨机、第二振动筛、第三缓冲罐与第五隔膜泵;其中,矿物增量剂生产线依次包括增量剂制备缓冲罐、第六隔膜泵、增量剂制备用珠磨机,增量剂制备用珠磨机设有通向增量剂制备缓冲罐的管路;矿物/T12复合颗粒材料成型线包括最终产物均化罐、第七隔膜泵、干燥机、包装机,干燥机的进口管路连接换热器,换热器的进口管路连接热风炉,T12包覆型复合颗粒生产线中的第五隔膜泵设有通向最终产物均化罐的管路。
【专利摘要】本发明公开了一种矿物/TiO2复合颗粒材料生产工艺及生产线,包括制备矿物包核基体、制备包膜TiO2浆体、制备TiO2包覆型复合颗粒、制备矿物增量剂、将TiO2包覆型复合颗粒与矿物增量剂混合后,经液相均化、固液分离、干燥与打散工序后,即制得矿物/TiO2复合颗粒材料;生产线包括矿物包核基体生产线、包膜TiO2浆体生产线、TiO2包覆型复合颗粒生产线、矿物增量剂生产线及矿物/TiO2复合颗粒材料成型线。本发明具有生产成本低,产品性能优,适合大规模生产的优势。
【IPC分类】C09C1/36, C09C3/06, C09C3/04
【公开号】CN104893364
【申请号】CN201510299526
【发明人】杨振东, 文万茂
【申请人】安徽省铜陵县牛山矿业有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月3日