造粒對四氧化三錳流動性的影響

陳思學　魯　俊　馬金保　陳治強　楊　洋　王志鵬

(中鋼集團安徽天源科技股份有限公司)

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造粒對四氧化三錳流動性的影響

陳思學魯俊馬金保陳治強楊洋王志鵬

(中鋼集團安徽天源科技股份有限公司)

摘要目前國內四氧化三錳的粒度在0.5～10 μm，在進料和傳輸過程中容易出現揚塵和管道堵塞。在四氧化三錳料漿進入噴霧干燥前加入合適藥劑，能提高四氧化三錳產品的粒度，改善四氧化三錳的流動性，解決揚塵和管道堵塞問題。

關鍵詞四氧化三錳造粒流動性

四氧化三錳主要用于軟磁行業，是生產軟磁錳鋅鐵氧體的主要原料。另外四氧化三錳還被用于低溫熱敏電阻的制造，錳酸鋰電池的正極材料，還可以用作某些油漆或涂料的色料，化學添加劑等領域[1]。目前，國內四氧化三錳產品的供應商主要有金瑞新材料科技股份有限公司、中鋼集團安徽天源科技股份有限公司、湖南特種金屬材料廠，其產品的粒度在0.5～10 μm，屬較細粉末，在使用過程中容易產生揚塵和引起管道堵塞，危害環境和工人的健康安全。隨著社會的發展和科技的進步，人們對環境和職業健康安全的要求不斷提高，為提高勞動生產率，加強對環境和工人職業健康安全的保護，錳鋅鐵氧體生產企業不斷引進先進的自動化生產設備和技術，對四氧化三錳的流動性等指標提出了更高的要求。本研究通過造粒條件對四氧化三錳流動性影響的研究，發現在四氧化三錳料漿進入噴霧干燥前加入分散劑，能夠提高四氧化三錳粒度，改善四氧化三錳流動性，解決揚塵和管道堵塞問題。

1　試驗方法

采用電解錳懸浮氧化法生產四氧化三錳，電解錳片經過磨細后在催化劑的作用下通入氧氣氧化成四氧化三錳，洗滌后調漿，制成一定濃度的四氧化三錳料漿，對未添加任何藥劑和分別添加了與四氧化三錳質量比為3%的藥劑B、C的四氧化三錳料漿進行噴霧干燥，在噴霧干燥機取樣，得到不同產品a、b、c，然后對產品a、b、c進行粒度、流動性及潤滑性分析。其中，流動性指數=休止角指數+壓縮度指數+平板角指數[2]。

2　試驗結果及分析

2.1產品粒度分析

產品粒度分析結果見表1，SEM分析結果見圖1。

表1　產品粒度測試結果μm

注：平均粒度為費氏粒度儀測定結果，d50為激光粒度儀測定結果。

圖1　SEM分析結果

產品粒度分析結果表明：加入藥劑B、C可以明顯提高產品平均粒度和球形度，其中加入C的效果最好。加入分散劑B、C對產品的d50及粒度分布沒有太大影響；加入藥劑B、C后，產品的平均粒度有很大提高，但d50沒有太大變化，這也說明藥劑B、C在干燥過程中能使四氧化三錳團聚，但加入水后團聚很容易打開。

2.2產品粉體流動性測定

用BT-1000型粉體綜合性能測試儀進行產品粉體流動性分析，結果見表2。

表2　產品粉體流動性測定結果

從表2可以看出，添加藥劑B、C可以提高四氧化三錳產品的流動性指標，特別是藥劑C。

流動性指數與粉體流動狀態關系如表3所示。

表3　流動性指數與粉體流動狀態關系

2.3藥劑對四氧化三錳粒度及流動性影響機理探討

藥劑B、C含有極性很強的親水基，加入四氧化三錳料漿后，與水形成一層穩定的溶劑化水膜包裹住四氧化三錳顆粒，四氧化三錳顆粒之間帶上同種電荷，相互排斥，提高了四氧化三錳料漿流動性，可

以提高四氧化三錳料漿濃度。在四氧化三錳料漿進入噴霧干燥后，包裹在四氧化三錳顆粒周圍的水膜中的水分開始失去，四氧化三錳顆粒開始團聚，形成類球型較大顆粒，從而提高四氧化三錳產品的粒度和流動性，有效解決了四氧化三錳在卸料和傳輸過程中揚塵和堵料難題，同時藥劑分子中親水基的極性越強，效果越好。由于藥劑是強親水性物質，四氧化三錳產品在遇水后，藥劑開始溶于水，團聚逐漸打開，因此四氧化三錳顆粒的性能不會受到影響。

3　結　論

在四氧化三錳料漿進入噴霧干燥前加入藥劑可以提高四氧化三錳產品的粒度和流動性，可以解決四氧化三錳在卸料和傳輸過程中揚塵和堵料難題。四氧化三錳在遇水后，藥劑溶于水，團聚打開，四氧化三錳顆粒的性能不受影響。

參考文獻

[1]陳思學，丁曉鋒，魯俊，等.不同表面活性劑對Mn3O4粉體流動性的影響[J].中國錳業，2013(1)：20-24．

[2]葉菁，李洪斌，王飛堯.沉淀硫酸鋇粉體流動性及影響因素分析[J].無機鹽工業，2005，37(1)：21-22．

[3]鄭水林.超微粉體加工技術與應用[M].北京：化學工業出版社，2004．

[4]任俊．顆粒分散科學與技術[M].北京：化學工業出版社，2005．

(收稿日期2016-05-05)

陳思學(1981—)，男，高級工程師，243000 安徽省馬鞍山市經濟技術開發區紅旗南路51號。