[发明专利]一种可控矿物纤维晶型微细结构的装置及利用其可控方法

说明书

本发明涉及一种可控矿物纤维晶型微细结构的装置及利用其可控方法，属于超细功能材料的制备及应用领域。本发明所述装置包括辊压机、解理装置、气流粉碎机、分级机；所述辊压机的出料口与解理装置连接；所述解理装置的不合格产品出料口与辊压机的进料口连接；所述解理装置的合格产品出料口与气流粉碎机连接；所述气流粉碎机的上腔体与分级机连接。本发明经高压辊压机粉碎后矿石的超细粉碎功指数明显降低，矿石的解离特性提高，在后续磨矿过程中能够加快矿石单体解离。

技术领域

本发明涉及一种可控矿物纤维晶型微细结构的装置及利用其可控方法，属于超细功能材料的制备及应用领域。

背景技术

硅灰石系变质作用成因的链状硅酸盐矿物，作为倍受关注的工业新兴原料源于它特殊的纤维状、放射状、针状集合体。材料的超细制备技术是近年来高新技术发展的必然产物，现代工业要求很多固体的物料以粉末状作为工业原料，它们不仅要具有极细的粒径，严格的粒度分布，较高的纯度，而且还需要具有特定的颗粒形貌。硅灰石矿物纤维除与其他矿物粉体一样应具备细粒化和表面活性化，还需尽可能保持其长径比。获得高长径比的硅灰石超细粉，是进行硅灰石深加工与利用的前提。硅灰石矿物晶型微细结构的可控改造以及微纳米纤维的研发是行业发展目标，随着物质的超微细化，表面的电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体所不具备的表面效应、小尺寸效应、体积效应、量子效应等，使超微细纤维与常规颗粒材料相比，具有一系列优异的光、电、声、磁、热、力学、催化等方面诸多特殊性质。

超微细粉的制备方法很多，但多数机械法都有一定的局限性，存在许多需要解决和完善的问题，如有的方法超微细粉的收得率不高，能耗相对较大；有的方法适合大批量工业化生产，但对原料选择性较强；有的制取超微细粉后分级困难。另如传统结构的高压辊磨机存在结构上的欠缺，导致边缘出料粒度粗，循环负荷大，辊面磨损不均，液压系统响应速度慢等问题，严重制约了其先进粉碎原理的发挥。又如中国专利CN201410256850.8公开了“超微气流分级磨”，它是一种以冲击锤进行粉碎的机械粉碎机，包括同时连通气源以供气流进入的物料入口端，以及供细粉排出的物料出口端，粉碎区与分级区直接连通形成粉碎室，气流带着喂料从物料入口端通过转盘底部进入到超微气流分级磨的粉碎室，转盘由转盘马达驱动旋转，通过与转盘上的冲击锤以及转盘边缘设于磨腔内壁上的衬板之间的数次碰撞使物料结团被打散和粉碎。为了提高粉碎效果，冲击锤的形状、数量、高度及其位置可被优化设计为增加与物料的接触区域，包括具有斜角的梯形，或者具有一定高度的柱形。另外，还可考虑减小冲击锤和衬板之间的间隙。通常，衬板为带有内齿的齿圈，减小上述间隙有利地增加了冲击锤和衬板之间的冲击力度，促进粉体粉碎。被粉碎过的细粉在气流提送作用下旋升到分级轮所在的分级区。此时，由分级轮马达驱动旋转的分级轮利用其叶片所产生的离心力场对细粉进行分级，足够细的细粉粒会跟随气流穿过分级轮进入涡形区并从物料出口端排出，粗颗粒则会被分级轮挡住并在其外围回旋。但由于其采用冲击锤进行粉碎，缺点为成品的粒度分布不十分集中，且过细粉比例较高。又如中国专利CN201180036368.8公开了“喷射式磨机”，它的分选轮为水平放置，加料在上部，喷嘴在下部，并有冲撞构件。该发明解决了容器内残留有粉体的问题，但由于其有冲撞构件，过细粉的比例会高，且其容器内部粉碎和分选的结构特征导致了其粒度分布集中度不高。

发明内容

本发明通过静载高压使硅灰石内部产生大量裂纹，易于保持晶型，超细化后形成微纳米纤维，达到优化其性能的目的，解决了上述的问题。

本发明提供了一种可控矿物纤维晶型微细结构的装置，所述装置包括辊压机、解理装置、气流粉碎机、分级机；所述辊压机的出料口与解理装置连接；所述解理装置的不合格产品出料口与辊压机的进料口连接；所述解理装置的合格产品出料口与气流粉碎机连接；所述气流粉碎机的上腔体与分级机连接。