[发明专利]以磨机底料回流制备宽粒度分布浆体的方法

说明书

一、所属技术领域

本发明涉及一种浆体的制备方法，特别是一种以磨机底料回流制备宽粒度分布浆体的方法。

二、背景技术

随着浆体在许多领域的广泛应用，如何制备高稳定性、高浓度浆体已经越来越引起人们的重视。湿法磨矿是制备浆体较常用和简捷的方法。为了提高浆体的浓度和稳定性，通常采取调整磨机的长径比、磨机筒体隔仓、调整磨介(如调整球磨机钢球尺寸的大小和比例、使用钢段替代部分钢球等)或调整磨机的给料粒度等方法来实现。但这些措施都存在仅仅改变了磨机的一个或几个工艺参数尚不能从根本上解决提高浆体的浓度和稳定性的问题。中国专利申请87101648提出了一种制备稳定化水煤浆的方法。该方法是在成品煤水浆中加入能与钙、镁离子生成不溶于水的碱金属硅酸盐或碳酸盐，通过连续或断续的检测溶解在浆体上层液中钙、镁离子的浓度来控制其加入量，保证其加入量足以把这些离子转化成不溶于水的化合物，从而使煤浆在贮存期内稳定而不变质。这种方法虽然对提高煤浆稳定性有一定效果，但由于浆体中固体粒子的级配状况尚未根本改变，所以不能同时提高浆体浓度。中国专利申请85100543，提出使用草炭、风化煤或褐煤所产生的腐植酸盐或其磺酸盐衍生物，可以作为制备固体含量为55wt％以上的水煤浆添加剂，使用或与其他添加剂混合使用均可获得一定的降低粘度和稳定效果。这种方法虽然对提高浆体浓度有一定的效果，但由于添加剂的加入导致浆体中粒子之间接触点相应减少，所以无法解决浆体的稳定性的问题。

以上技术方案虽然分别在提高浆体的浓度和稳定性方面取得了一些进展，但目前尚无同时解决浆体的高浓度和高稳定性的方法，如何克服现有技术存在的问题，已成为当今浆体领域中亟待解决的难题之一。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种以磨机底料回流制备宽粒度分布的浆体的方法，通过拓宽浆体中颗粒粒径分布宽度，以达到同时提高浆体的浓度和稳定性的效果。

根据本发明提出的以磨机底料回流制备宽粒度分布浆体的方法，首先将预碎后的固体原料与水和分散剂置于磨机中磨矿，其特征是制得的浆体进入滤浆器过滤，将含粗颗粒在内的10wt％至50wt％浆体通过滤浆器底阀回流至磨机，和新入料一起磨矿，经滤浆器过滤后制得的浆体为宽粒度分布的浆体。本发明是利用浆体中粗、细两种颗粒级配的原理来实现其目的的。这是因为在磨矿过程中，磨介有三种运动方式：抛落运动、泻落运动和圆弧运动。其中抛落运动起击碎作用，破碎方式以体积破碎为主，主要用于击碎粗颗粒；泻落运动起研磨作用，破碎方式以表面破碎为主，主要产生细颗粒；圆弧运动，由于磨介与磨机内壁不产生相对运动，对磨矿没有效果。因此使用无底流回流磨机制备浆体分两个阶段：第一阶段，固体粗颗粒的粉碎，固体粗颗粒粉碎的速度大于磨机研磨的速度，产生粒径较大的颗粒，由于缺乏小颗粒填充在大颗粒之间，此时体系流动性不好，减少了磨介在磨机中的抛落运动和泻落运动，增加了磨介的圆弧运动，使得磨矿效率降低；第二阶段，固体粗颗粒经过第一阶段的破碎，体系的流动性逐渐增加，磨介的泻落运动也逐渐增强，产生了能够满足流动要求的细颗粒，制得的浆体回流掺入磨机始料中磨矿，即可制得符合要求的浆体。本发明在磨矿开始阶段通过部分浆体回流引入含有一定量的细颗粒浆体，缩短了磨矿第一阶段的时间，同时由于入料的粒度已经是宽分布，使得制得浆体的粒子的粒度分布更宽，从而达到提高体系稳定性和体系浓度的目的。

本发明浆体中颗粒粒径分布的宽度可根据以下公式计算： δ = Σ ( D n - D υ ) 2 × C n D 2 υ ]]>