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螢石精礦用礦粉壓球機(螢石粉壓球機)壓球團

發布時間:2018-05-03 09:29| 瀏覽: |來源: 新聞中心

螢石精礦用礦粉壓球機的實驗研究,螢石具有能降低難熔物質的熔點,促進爐渣流動,使渣和金屬很好分離,在冶煉過程中脫硫、脫磷,增強金屬的可煅性和抗張強度等特點。因此,它作為助熔劑被廣泛應用于鋼鐵冶煉及鐵合金生產、化鐵工藝和有色金屬冶煉。另外,在化工和石油工業上,螢石用來制取氫氟酸,合成碳氟化合物,用作空氣溶膠、推進劑、冷凝劑等,螢石還在玻璃和陶瓷工業上用作遮光劑,水泥工業作礦化劑。
某選礦廠浮選螢石精礦CaF:品位為70%左右,屬低品級螢石精礦,一325目約占85%,粒度過細,達不到冶煉人爐原料粒度要求。為充分利用這部分低品級細粒螢石資源,必須用造塊方法保證極細粒螢石達到冶煉用螢石的理化要求(螢石粉造塊產品的落下強度和抗壓強度)螢石粉壓球機造塊的方法主要有對輥壓球機成型壓團法和圓盤造球機球團法。針對本低品位螢石精礦粉,本試驗采用壓團造塊的試驗方法。
試驗條件下團塊的抗壓強度。zQJ型自動智能顆粒強度檢測設備上顯示每個團塊所受的力單位為5個,根據團塊受力圓面積轉換為MPa。在2m高度處落下到3mm鋼板上檢測團塊落下破裂次數為團塊的落下強度值。同樣同一試驗條件的團塊取30個落下破裂次數的平均值為該試驗條件下團塊的落下強度.
1試驗準備2試驗內容
1.1試驗原料、設備和試驗方法
試驗所用螢石精礦化學成分及粒度組成分別壓團設備采用769YP一60E型手動壓片機。模具裝料為直徑為3cm的圓柱體。物料被團壓成型為直徑3cm的圓柱體。抗壓強度測試在zQJ型智能顆粒強度試驗機上測定抗壓強度,測定20個團塊抗壓強度取平均值;落下強度是在2m高處落到5mm鋼板上,測定20個團塊落下次數取平均值引。影響團塊強度指標的因素有原料粒度、水分、黏結劑、團壓壓力、加壓方法、加壓速度、持壓時間、干燥溫度等。本試驗主要考察團壓壓力大小、團塊水分含量、黏結劑種類和用量、干燥溫度對團塊抗壓強度和落下強度的影響。天平稱量一定比例的螢石粉、水、黏結劑,水、黏結劑所占百分比為螢石粉干重的百分比,將其充分混合均勻,然后再用天平定量稱取一定量的混合均勻的混料轉移到壓團模具中,然后緩慢用力使壓力升至所需讀數,然后保持該壓力穩定1min時間,然后緩慢釋放壓力,從壓團模具中取出成型的團塊,轉移到托盤中在不同溫度下干燥成型,所成團塊直徑為3cm的圓柱體。經過不同干燥溫度成型的團塊在ZQJ型自動智能顆粒強度檢測設備上檢測團塊的抗壓強度,同一試驗條件的團塊取30個抗壓強度的平均值為該影響團塊強度指標的因素有原料粒度、水分、黏結劑、團壓壓力、加壓方法、加壓速度、持壓時間、干燥溫度等。本試驗主要考察團壓壓力大小、團塊水分含量、黏結劑種類和用量、干燥溫度對團塊抗壓強度和落下強度的影響。天平稱量一定比例的螢石粉、水、黏結劑,水、黏結劑所占百分比為螢石粉干重的百分比,將其充分混合均勻,然后再用天平定量稱取一定量的混合均勻的混料轉移到壓團模具中,然后緩慢用力使壓力升至所需讀數,然后保持該壓力穩定1min時間,然后緩慢釋放壓力,從壓團模具中取出成型的團塊,轉移到托盤中在不同溫度下干燥成型,所成團塊直徑為3cm的圓柱體。經過不同干燥溫度成型的團塊在ZQJ型自動智能顆粒強度檢測設備上檢測團塊的抗壓強度,同一試驗條件的團塊取30個抗壓強度的平均值為該試驗條件下團塊的抗壓強度。zQJ型自動智能顆粒強度檢測設備上顯示每個團塊所受的力單位為5個,根據團塊受力圓面積轉換為MPa。在2nl高度處落下到3mm鋼板上檢測團塊落下破裂次數為團塊的落下強度值。同樣同一試驗條件的團塊取30個落下破裂次數的平均值為該試驗條件下團塊的落下強度固定水分含量8%、水玻璃用量2%、成型團塊干燥溫度為25℃、干燥時間為12h,考察團壓壓力由5MPa升高到25MPa時團塊抗壓強度和落下強度指標的變化。團壓壓力對團塊強度指標的影響試驗結果可以看出,隨著團壓壓力從5MPa逐漸增大,團塊抗壓強度和落下強度逐步提高,當團壓壓力增加到15MPa之后,團塊抗壓強度和落下強度隨團壓壓力繼續增加提高的幅度不大,當團壓壓力增加到25MPa時,水分和黏結劑由于壓力過大被擠壓出團塊而損失,團塊抗壓強度和落下強度反而下降,因此選擇團壓壓力為l5MPa。
2.2水分含量試驗
固定團壓壓力為15MPa,水玻璃用量2%,壓球機成型團塊干燥溫度為25℃,干燥時間為12h,進行團塊水分含量對團塊抗壓強度和落下強度影響的試驗。在測定水分對團塊抗壓強度和落下強度的影響時,為避免水分蒸發和損失,將剛成型的一定個數生團塊稱重,然后烘干再稱重,兩次稱量重量之差為團塊的水分含量,剩余團塊經過12h的干燥后用于檢測抗壓強度和落下強度,考察不同水分含量對團塊抗壓強度和落下強度的影響,可以看出,水分含量從6%增加到10%,團塊的抗壓強度首先逐漸從0.57MPa上升到0.75MPa,然后隨水分含量的增加,抗壓強度反而下降,落下破裂次數同樣先升后降,在水分含量達到10%時,破裂次數達到最大值4.9次。這是由于水分含量過高,黏結劑在壓力成型的過程中被擠壓隨水分流失,降低黏結劑的作用效果,反而惡化團塊的強度指標。水分含量過多物料黏結在壓團設備上可操作性受影響,因此綜合考慮團壓水分含量以10%為宜。2.3添加劑種類試驗黏結劑是造塊壓團成型的關鍵因素,黏結劑的添加使團塊在干燥過程中體積收縮,顆粒間接觸緊密,內摩擦力增加,團塊結構更加堅固,團塊強度得以提高。不同黏結劑對團塊強度指標的影響很大。本試驗挑選了三種無機黏結劑,一種有機黏結劑和兩種復合黏結劑進行壓團試驗。固定團壓壓力為15MPa,團壓水分含量10%,成型團塊干燥溫度為25℃,干燥時間為12h,不同黏結劑(用量6%)對團塊抗壓強度和落下強度的影響結果,無機添加劑除水玻璃外,礬聚合物、水泥+石灰添加后團塊的落下強度指標不是太好,出現了粉化現象,有機黏結劑TA和THA的效果稍好,但添加有機黏結劑的團塊受潮易泥化,對產品運輸不利,復合黏結劑sJ由兩種無機物混合改性后與一種有機物混合而成,有機黏結劑和無機黏結劑優勢互補,有效提高了團塊強度指標并克服了添加有機黏結劑的團塊受潮易泥化的缺點。使用復合黏結劑sJ,團塊抗壓強度高達4.96MPa,落下破裂次數為7.9次。由上面試驗確定壓團黏結劑采用復合黏結劑sJ,綜合考慮生產成本和團塊強度指標,試驗進一步確定復合黏結劑sJ的最佳用量。固定前面試驗取得的基本試驗參數:團壓壓力為l5MPa,團壓水分含量10%,成型團塊干燥溫度為25℃,干燥時間為12h。復合黏結劑sJ的用量從4%逐漸增加到l2%,團塊的抗壓強度由4.41MPa開始逐步升高到最大5.48MPa,落下破裂次數由5.6次增加到最大8.6次。當SJ用量超過8%時,團塊的抗壓強度和落下破裂次數變化不大,從成本和添加劑的量對團塊CaF2品位考慮,試驗確定sJ用量8%為宜。2.5干燥溫度試驗干燥溫度越高,團塊干燥所需時間越短,生產中通過提高干燥溫度以加快團塊的干燥速度,但是干燥溫度過高,團塊表面氣化速度過快,當團塊導濕性差時,內部擴散速度較表面氣化速度低,造成團塊內部含有大量水分而表面已形成干燥外殼,內部大量水氣膨脹使團塊產生裂紋甚至爆裂,因此有必要找出團塊獲得最佳強度的干燥溫度。固定團壓壓力為15MPa,團壓水分含量10%,SJ用量8%,把壓制成型的團塊放入電爐箱中,設置不同干燥溫度使團塊干燥。壓制成型的團塊為排除團塊內部未干燥水分對團塊強度測定的影響,試驗過程中不同干燥溫度的干燥時間不同,以團塊全部干燥為準。團塊主要靠毛細力作用,使粒子彼此黏結在一起而具有一定的強度,隨著干燥過程的進行,團塊中的毛細水減少,毛細管收縮,毛細力增加,粒子間黏結力增加,團塊的強度逐步提高。當大部分毛細水排出后,在顆粒觸點處剩下單獨彼此銜接的水環,即觸點毛細水,此時的黏結力最大,團塊出現最大強度。隨著水分的進一步減少,毛細水消失,粒子間失去毛細黏結力,團塊的強度反而下降。
從試驗結果可以看出,在一定的溫度范圍內,原料中的黏結劑能迅速硬化,有利于團塊強度的提高,當干燥溫度為100℃時,團塊的抗壓強度達到5.92MPa,落下破裂次數為9.0次,當干燥溫度超過100℃升高到250℃,團塊表面出現細小裂紋,團塊抗壓強度和落下強度都大幅降低。溫度從50℃升高到100℃,團塊的強度指標變化幅度不大,生產中為加快團塊的干燥速度可將團塊干燥溫度控制在100℃為宜。2.6正交試驗通過單因素試驗獲得各因素的基本工藝參數進行正交試驗,尋求各工藝參數的最佳值。正交試驗主要考察4因素3水平正交表L9(3),正交安排。壓力B對團塊抗壓強度和落下強度的極差最大,壓力是螢石團塊抗壓強度和落下強度影響最大的因素,且落下強度的極差比抗壓強度的極差大,說明團壓壓力大小對落下強度的影響比抗壓強度的影響更大,抗壓強度和落下強度指標最佳的團壓壓力為15MPa。干燥溫度D較壓力B對抗壓強度和落下強度的極差次之,干燥溫度對團塊落下強度的影響比較大,干燥溫度取100oC最好。在一定的用量范圍內,水分A和黏結劑C對團塊抗壓強度和落下強度的極差小,水分A和黏結劑C對團塊抗壓強度和落下強度的影響較小,團塊抗壓強度和落下強度最好指標水分和黏結劑的含量分別為11%和7%。綜合考慮較好的試驗方案為A:B,cD。

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