一、粉碎的目的 经过精选的
钛铁矿砂,或经初步破碎的高钛渣,其粒度都比较粗,与硫酸难以直接反应,因为钛矿与硫酸的酸解反应是液固反应,反应在矿粉的表面进行,矿粉粒度越细,其反应速率越快,反应越完全。因此钛矿在使用前必须先磨细,以增加反应接触面积,提高酸解率。
二、粉碎的要求 磨粉的粒度的要求首先要细,应控制粒度在200目左右,才能使反应顺利进行,并得到较高的酸解率。但是对矿粉的粒度要求往往要和所使用硫酸的浓度有关,如果硫酸浓度高,例如用98%或更浓的发烟硫酸,则矿粉粒度便不能太细,否则反应太快,容易发生冒锅事故。如果硫酸浓度低,则矿粉粒度应细一些,否则反应便不够完全。若硫酸浓度为92.5%~96%,则控制粒度应为99%通过325目(45m)筛。若酸解锅容积为90m
3,则粒度可控制在80%通过325目筛或99%通过200目筛。若采用酸溶性钛渣酸解,因产生热量少,粒度要小些。提高酸浓度、延长反应周期、提高预热温度,可以降低矿粉粒度。 粉碎的另一要求是粒度分布要窄而均匀,使酸解反应在每一颗粒上差不多同时开始和同时完毕。如果颗粒大小悬殊,则粗颗粒来不及完全反应而总反应已经结束,会增加不反应的残渣使酸解率降低,而细颗粒则过早反应完毕,就会降低钛液的稳定性,并增加发生早期水解的可能性。
三、粉碎设备 1.雷蒙磨 雷蒙磨是一种摆轮式研磨机,靠摆轮的重力及离心力,对钢圈产生挤压和研磨作用,达到粉碎物料之目的。 一般使用4R(四辊)3216型雷蒙磨。这种雷蒙磨的操作,是将钛矿用斗式提升机送到料斗,然后从下料管进入磨机,在研磨辊轮和磨环(钢圈)之间通过,即被研细。这时,风机不断由
自磨机底部向上吹入空气,已被粉碎的细粉为空气携带出,进入离析器中,再导入旋风分离器中沉降,粗颗粒则由重力作用重返机中研磨。成品的粒度可由调节吹入空气压力的大小来控制。 雷蒙磨操作时,应先启动主机和风机,待转速正常后即可送料。在运转过程中,应该控制和调节投料量,投料量过少,会造成空磨,投料量过大,则可能堵塞磨机。可观察主机电动机的电流大小来做出判断,电流过小表明有空磨现象,电流过大则表示形成堵塞。此外还应根据出料粉粒的粒度调节风机风压,既要使产品粒度合格,又要尽可能使产量多一些,一般每小时产量为1.2~1.4吨。 有资料报道,向磨机中加入表面活性剂,它们被吸附后,能降低固体表面的自由能,减轻矿粉之间的凝聚力,同时表面活性剂迁移到矿砂或矿粉的缝隙中,能起到促裂作用,从而大大地提高粉碎率。例如,粉碎时加入0.05%的油酸,不仅能提高磨机的产量,还能将酸解率提高1%~2%。 2.
球磨机 国外钛
铁矿的粉碎常采用球磨机。有一横卧圆筒,筒中放置研磨介质通常都是球形时,故称球磨机。球的直径大小不等。研磨时加入矿砂,开动球磨机使圆筒转动,球与球之间的摩擦使其间的矿粉被研细,经过一般时间即可放料,筛出磨球,重新再用。作为介质的磨球的材质,要求硬度高,通常采用
花岗岩制成。为了防止圆筒筒体被磨损,筒的内壁应以磨球同样的材料作为内衬。在引进国外的磨粉设备中,有直径2.8m,长度5.4m的热风风扫球磨机,其产能7吨/小时,适用于万吨级厂家干燥和粉碎结合使用。