輥壓磨與球磨機(jī)在鈦白粉后處理中的應(yīng)用

王智+陶厚東+齊飛

摘 要：鈦白粉后處理必須將粗品研磨分散，以滿足包膜需求。為了使粗品研磨效果更好，更加節(jié)能降耗，我公司研磨粗品采用輥壓磨和球磨機(jī)配合使用。文章主要介紹輥壓磨與球磨機(jī)配合使用的優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：硫酸法鈦白粉；輥壓磨；球磨機(jī)

前言

經(jīng)鍛燒的鈦白粉大都是粒子的聚結(jié)物，需進(jìn)行粉碎才能使粒度達(dá)到顏料標(biāo)準(zhǔn)的要求，從而獲得盡可能高的不透明度及其他顏料性能。鈦白粉對顆粒大小和粒度分布有嚴(yán)格的要求，因此選擇合適的粉碎設(shè)備和工藝流程很必要[1]。

我公司根據(jù)生產(chǎn)需要，采用輥壓磨和球磨機(jī)配合使用的方式，將落窯品研磨分散，在實際生產(chǎn)中取得了較好的效果。粗品經(jīng)過輥壓磨碾壓之后，經(jīng)過輥壓磨打漿槽，在攪拌的作用下加入脫鹽水和分散劑制成漿料，漿料經(jīng)球磨機(jī)研磨后轉(zhuǎn)入漿料儲槽，供砂磨崗位使用。在這個崗位關(guān)鍵是要控制漿料的篩余，如果篩余過大，將增加砂磨機(jī)的壓力，不利于后續(xù)的研磨分散。

1 輥壓磨與雷蒙磨比較

1.1 輥壓磨的結(jié)構(gòu)

輥壓磨工作時，依靠一套液壓機(jī)構(gòu)，對兩個輥子施加巨大壓力，將粉碎所需要的能量作用于物料上，使得輥子之間的物料被粉碎和壓實，形成片狀。在這個過程中，物料顆粒內(nèi)部產(chǎn)生大量裂紋，結(jié)構(gòu)被破壞，可磨性得到了極大改善，更易于粉碎和分散[2]。

1.2 輥壓磨的優(yōu)點

國際上最早用輥壓磨粉碎鈦白粉的是德國的克朗諾斯，他們于2001年前后與設(shè)備生產(chǎn)商HOSOKAWA共同試驗開發(fā)出適用于鈦白粉生產(chǎn)的輥壓磨，在此之前，國際上都用雷蒙磨來粉碎鈦白粉[3]。

輥壓磨與雷蒙磨的優(yōu)缺點對比：（1）運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用對比：因輥壓磨是靠靜壓力擠碎鈦白粉晶粒，所以該設(shè)備在運(yùn)行時噪音很低，易損部件少，運(yùn)行費(fèi)用很低，每年不超過30萬元。雷蒙磨噪音大、梅花架、輥子、磨環(huán)等部件經(jīng)常損壞，備件只能從國外進(jìn)口，每年運(yùn)行費(fèi)用多達(dá)500多萬元[4]。（2）能耗對比：輥壓磨運(yùn)行只需要1臺電機(jī)，電耗低；雷蒙磨運(yùn)行除主體電機(jī)外，還要1臺大型風(fēng)機(jī)將物料從磨中帶出來，能耗高。（3）產(chǎn)品質(zhì)量對比：由于輥壓磨粉碎物料時，所有物料都從輥子之間通過，所有鈦白粉晶粒都受高壓力擠壓，因此，其產(chǎn)品粒度更均勻，質(zhì)量更好。雷蒙磨在粉碎時，總有一部分物料沒有經(jīng)過粉碎就被強(qiáng)風(fēng)帶出，因此，其產(chǎn)品粒度均勻性差，質(zhì)量也稍差。此外，輥壓磨在粉碎鈦白粉時，輥子磨損很少，因此不污染產(chǎn)品，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

2 球磨機(jī)與膠體磨比較

我公司原來所選用的粉碎設(shè)備為輥壓磨與膠體磨，兩種設(shè)備配套進(jìn)行鈦白粉的研磨粉碎。但是有許多缺點與不足，主要是膠體磨磨盤的壽命過短，更換頻繁，且?guī)氘a(chǎn)品的雜質(zhì)量較高。故我公司擬用球磨機(jī)代替膠體磨，此設(shè)備生產(chǎn)量大、粉碎效率高、使用周期長。

2.1 球磨機(jī)原理

當(dāng)球磨機(jī)回轉(zhuǎn)時，鈦白粉漿料由于離心力的作用，隨筒體一起回轉(zhuǎn)，被帶到一定的高度時，由于其本身的重力作用拋落下來，對物料進(jìn)行沖擊，同時，陶瓷珠在磨腔內(nèi)滑動和滾動，對物料起研磨作用，在研磨介質(zhì)沖擊和研磨的共同作用下對物料被粉碎和磨細(xì)[5]。

2.2 球磨機(jī)與膠體磨研磨效果比較

我們在漿料濃度一定的情況下，分別取球磨機(jī)和膠體磨的漿料，測定篩余。

篩余的測定方法如下：等機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后（約30min）在球磨機(jī)或膠體磨出口取得研磨后漿料，測其濃度C（g/L），體積V（ml）。然后其次將漿料倒至檢驗篩，用水沖洗至下清液無色為止（約10min），將檢驗篩拿至干燥箱烘干（溫度設(shè)定為135℃，時間為1h）。最后將烘干后帶有干基漿料的檢驗篩取出，冷卻至室溫后，稱得檢驗篩中漿料干基質(zhì)量m，得到其篩余W=m×1000/C×V×100%。

通過一個月的跟蹤，球磨機(jī)與膠體磨數(shù)據(jù)分別為：濃度平均值（g/L）558，553；篩余的最大值（%）7.08/10.89；最小值2.2/3.12，平均值4.66/7.26.可見，相同濃度下，球磨機(jī)效果要好于膠體磨，并且球磨機(jī)篩余比膠體磨穩(wěn)定。

2.3 球磨機(jī)與膠體磨篩余變化趨勢對比

為了考察球磨機(jī)和膠體磨的篩余隨著產(chǎn)量增加的變化趨勢，我們將一個新膠體磨和球磨機(jī)一個月跟蹤的篩余數(shù)據(jù)，每周統(tǒng)計一次平均值，為了數(shù)據(jù)有代表性，我們將漿料濃度都控制在550-600g/L。試驗結(jié)果如圖2所示。

由圖2可見，膠體磨隨著產(chǎn)量的增加，篩余不斷上升，按每天產(chǎn)量50t計算，到第四周也就是1500t左右時，篩余已經(jīng)大于10%。我們一般在篩余大于10%時調(diào)整膠體磨的間隙，當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到2000t左右時，就要更換磨盤。而球磨機(jī)磨損較小，篩余較穩(wěn)定，一般在3%-7%之間波動。

2.4 膠體磨與球磨機(jī)經(jīng)濟(jì)效益對比

我公司后處理生產(chǎn)量為10萬噸/年，每條線產(chǎn)量約為3.33萬噸/年，每條線需用兩臺膠體磨進(jìn)行研磨粉碎，而膠體磨生產(chǎn)2000t后就必須更換磨盤，磨盤價格約為8000元/臺。在生產(chǎn)中一臺球磨機(jī)可代替兩臺膠體磨，產(chǎn)量相同。每年需更換膠體磨50臺，所需成本就要40萬，而球磨機(jī)每年檢修、維護(hù)、保養(yǎng)等只需花費(fèi)約3萬元。由此來看，一臺球磨機(jī)每年可為公司節(jié)約37萬。

3 結(jié)束語

我公司采用輥壓磨和球磨機(jī)配合的方式在后處理中對粗品進(jìn)行初步研磨分散，在實際生產(chǎn)中有很多優(yōu)勢。通過實驗數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)輥壓磨相對于雷蒙磨有維護(hù)費(fèi)用低，能耗低，產(chǎn)品質(zhì)量好，雜質(zhì)少的優(yōu)點，而球磨機(jī)相對于膠體磨有產(chǎn)量大，粉碎效率高，研磨效果好，漿料篩余低，粒徑均勻、磨損小的特點。因此，輥壓磨和球磨機(jī)配合使用在鈦白粉后處理生產(chǎn)中的應(yīng)用效果較好。

參考文獻(xiàn)

[1]符永生，李愛華.金紅石鈦白粉后處理工藝的改進(jìn)[J].化工技術(shù)與開發(fā)，2010，39（12）：59-61.

[2]張益都.硫酸法鈦白粉生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[3]陳德彬.淺談金紅石鈦白粉后處理技術(shù)[J].湖南化工，1994（2）：48-50.

[4]刁東俠.鈦白粉初級成品粉碎生產(chǎn)工藝及設(shè)備選型[J].硫磷設(shè)計與粉體工程，2009（4）：8-10.

[5]唐文騫.硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中工藝技術(shù)及設(shè)備的分析和評論[J].化工設(shè)計，2004，14（3）：13-16.

作者簡介：王智（1986，03-），男，本科，助理工程師，研究方向：鈦白粉生產(chǎn)技術(shù)。