[发明专利]一种卧式强化膨润土改性搅拌球磨反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉体加工设备，特别是一种球磨机，可用于粉体球磨，也可用于固—固相反应或液—固相反应，如用于强化膨润土改性的反应器。 

背景技术

膨润土在世界储量丰富，分布甚广。目前查明储量将近百亿吨，据统计，钙基膨润土占世界地质储量的70%—80%，而优质的钠基膨润土资源却十分有限。我国膨润土储量仅次于美国，居世界第二位，在世界蒙脱石资源分布中，钙基蒙脱石约占70%—80%，天然的钠基膨润土含量却很小，储量不足5亿吨。我国蒙脱石90%为钙基蒙脱石，由于碱金属离子比钙离子具有更好的水化性能，因而碱金属基膨润土与钙基膨润土相比，具有更好的膨胀性、阳离子交换性、水介质中的分散性、胶质价、粘性、润滑性、热稳定性、及较高的触变性、热湿压强度和干压强度等一系列优点，其应用更加广泛，价格也相对较高。因而对钙基膨润土的改性有着重要的意义。 

目前对于天然钙基膨润土的改性方法主要有：悬浮法，在配浆的同时向水中加入钙基土和钠化剂，长时间预水化，使更多的Ca2+和Mg2+被置换出来；堆场钠化法，在原矿堆场中，将钠化剂粉撒在含水量大于30%的膨润上原矿中，翻动拌合，混合碾压，老化10天，然后干燥粉碎成产品；挤压法，包括轮碾挤压法、双螺旋挤压法、阻流挤压法、对辊挤压法等。挤压起到剥片的作用，使蒙脱石颗粒之间、晶粒之间产生相对运动而分离，从而增加了与Na+的接触面积，易于进行充分的离子交换;这些方法都存在很多不足，例如堆场钠化虽然操作简单，但生产周期长，钠化效果差；悬浮法钠化虽效果好，工艺用水量大、生产实施困难，且排出脏水污染环境；挤压钠化对设备要求高，且离子交换不充分；机械活化(Mechanical Activation)是指固体颗粒物质在摩擦、碰撞、冲击、剪切等机械力作用下，使晶体结构及物化性能发生改变，使部分机械能转变成物质的内能，从而引起固体的化学活性增加。 

球磨机广泛应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。当球磨机筒体转动时候，研磨体由于惯性和离心力作用，使它帖附近筒体衬板上被筒体带走，当被带到一定的高度时候，由于其本身的重力作用而被抛落，下落的研磨体像抛射体一样将筒体内的物料给击碎。因此球磨机可作为膨润土改性的设备。 

但采用传统的球磨机作为反应器混合膨润土物料，会出现物料粘在球磨筒底部，不能充 分混合，影响混合效率；球磨时产生的局部高温，导致反应温度不均匀，影响产品的质量，因此，传统的球磨机无法满足强化膨润土改性的要求。 

目前，我们检索到以下一些球磨机的公开文献，例如： 

1.中国专利公开号CN02211632.X，公开日2003年3月5日，该申请案公开了一种搅拌式球磨机，包括缸体、冷却水套、搅拌轴、搅拌棒，装球和粉的缸体可通过扳动转动盘转动，转动后用定位销固定，转动角度可达180度，克服了传统球磨机的筒体底部结块的缺点。其不足之处是缸体两端未设有圆弧板，有死角存在；搅拌棒与内筒壁之间有间隙，如球磨有粘性的物料，部分物料不能充分搅拌；缸体在旋转后，有些位置不方便随时进料。 

2.中国专利公开号CN200920106322.9，公开日2010年1月13日，该申请案公开了用于制备纳米复合氧化物的球磨机，包括球磨筒、电动机、传动装置、研磨球、物料进出口、支架，球磨筒罐体带有冷却夹套，实现了研磨温度相对较低，有效防止物料的结焦、晶粒尺寸的增长。其不足之处在于：球磨筒体底部沿轴线呈0～30度，物料堆积在底部，搅拌棒与内筒壁之间有间隙，不利于物料的充分搅拌。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种物料混合均匀、无搅拌死角、球磨温度可控、可随时增加物料、球磨效率高的用于强化膨润土改性的球磨机。 

为实现上述目的，本发明是通过以下方案实现的： 

一种卧式强化膨润土改性搅拌球磨反应器，主体结构包括支架，安装在支架上的搅拌轴，安装在搅拌轴上的球磨筒，置于球磨筒内的研磨球，所述的球磨筒分外筒与内筒两层，外筒与内筒之间设有隔板，隔板设有供冷却液流通的小孔，外筒与内筒之间形成冷却液导流道，所述的外筒上设有冷却剂进管、进料口、出料口和冷却剂回管，所述的冷却剂进管和冷却剂回管分别与冷却系统的进冷却剂管路和回冷却剂管路相连接，所述的内筒两端各设有圆弧板，所述的搅拌轴通过皮带与电动机连接，所述的搅拌轴上设有由犁片搅拌桨叶与S型搅拌桨叶组成的搅拌装置，所述的S型搅拌桨叶安装在相邻的两组犁片搅拌桨叶上。