非金属矿加工,粉磨设备选择至关重要

  产品知识    |      2018-11-06    |     人气:42    

众所周知,对于非金属矿加工来说,一是要剔除杂质、提高产品纯度;二是要不同程度的降低产品的粒度。在降低产品粒度的过程中,粉磨设备的选择至关重要,直接影响着矿产利用率、生产成本、产品质量和经济效益。


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▲立式磨


面对市场上如此多的粉磨设备,非金属矿企业在选择时,一般需要考虑以下几个方面:

  1. 原料硬度;

  2. 产品细度;

  3. 产品纯度;

  4. 产品品种及产量;

  5. 单位产品能耗;

  6. 运行成本;

  7. 基建投资。


1、原料硬度


原料硬度是设备选择的基础,关乎设备主机、辅机、基建投资、运行费等诸多方面的投资。


▲雷蒙磨


如选用雷蒙磨加工超细石英粉,就需要加压(液压或机械式)系统施加足够的压力来粉碎,压力的提高增加了设备的制造成本和运行成本,尤其是磨辊与磨盘的可靠性大大降低,加压系统的故障率增加,设备停机和维修费用急剧上升。


2、产品细度与颗粒形状


产品粒度及其分布与产品粒形是非金属矿产品工业应用中最基本、最重要的指标之一,产品细度及粒度分布取决于分级设备,颗粒形状与破磨方式密不可分


▲球磨机


如果原料为中等硬度以下的非金属矿物,如滑石、大理石、高岭岩、膨润土、长石等,产品细度要求为104-38μm(150-400目)左右,可选用雷蒙磨、涡流磨、立式磨、锤磨机、旋磨机、振动磨、球磨机、辊轮(压)磨等。一般情况下,不需要再另外设置空气离心分级机。


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▲搅拌磨


如果产品细度要达到38μm以下(400目以上),除了选择粒度较细的磨粉设备,如雷蒙磨、立式磨、振动磨、球磨机、旋磨机等外,还要选择空气离心式分级机与磨机配套,否则难以满足产品细度和级配的要求。


在选择分级机时,除了考虑产品细度、分级效率及单位产品能耗之外,还要在处理能力及空气耗量等方面与磨机匹配。


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▲环辊磨


对于某些非金属矿物,如石墨、滑石、高岭土、硅灰石等保持片状或针状的颗粒形态有助于提高其应用性能和使用价值。因此,在选择用于这些矿物的磨粉工艺设备时,还要考虑其颗粒形状。


例如:若超细粉产品要求多棱体的粒形,则加工中要尽量避免研磨作业,可选择产生适当的挤压作用与冲击作用的设备,而且经过多段破碎为好。


用高速冲击方式加工球形度要求高的超细粉是不可能的,因为球形度高的颗粒是需要研磨加工方式的。


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▲砂磨机


细度与粒形的控制是通过什么设备,是通过一段磨还是多段磨,每次破磨的破碎比设置多大合理等,都极大的影响着投资总额的大小。


3、产品纯度


许多下游应用领域对非金属矿粉体产品的氧化铁、氧化钛等金属氧化物及白度指标等都有一定的要求,因此处理杂质是非金属矿加工的最大忌讳和困难,也是投资总额中难以解决的问题。


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▲涡流磨


在选择磨机及分级机时必须考虑设备的磨损情况及材质,必要时在设备与物料接触的所有部位,毫不放松地采取严格的隔离措施。隔离方式、设备、使用的隔离材料及其成本不是一个小数目,都需要认真考虑。


4、产品品种及产量


在可能情况下最好采用一条工艺生产(流程)线,这就要对能达到产品细度的可选择的磨粉设备进行比较,在比较的基础上选用单台设备能满足产量要求的大型设备。因为一般情况下生产线越少管理越方便,与多台小型设备相比,单台大设备的单位产品能耗及生产成本较低。


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▲振动磨


另外,如果产品品种较多,而又不能同时用一台设备交替进行粉碎加工时,则还要考虑选择多台(套)工艺设备。


5、单位产品能耗


能耗是产品成本的重要构成部分,关于能耗与设备的选择问题,可以从非金属矿超细粉的成品品性和矿产利用率两方面考虑。


涉及到三个方面的因素:

  • 矿物性能与破碎比

  • 破碎方式与破碎比

  • 破碎方式与能量利用率。


6、运行成本


运行成本也经常被投资者忽视。应该根据设备的系统组成与工作原理,详细了解易损件、消耗材料、运动部件的实际情况,如:可靠性、寿命、造价、维修时间、更换方式、自动化程度、操作人员的知识要求等等,从而决定设备的选择,计算投资成本。

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▲气流粉碎机


比如:气流磨主机中喷嘴部件和洁净空气供应是要特别列出计算的,洁净气源的一次性使用给运行成本增加不少。


7、基建投资


基建成本主要有设备的基础特性,如:开挖基础的物料特性、承载基础的施工与管理、占用面积、厂房高度与跨度、建筑材料等等。例如:气流磨的起源供应是由专用设备压缩机供给的,其基础要求成本较高。这些都应使投资者仔细考虑。


8、小结


对待实际生产中的非金属矿物超细粉磨问题,应尽量研究和采用经过合理优化过的工艺过程,由优化过的工艺过程提出和确定机械设备的性能要求,在由设备厂家提供能完全满足工艺要求的设备。这种定制的非标设备可是获得最佳的产品性能和经济效益。虽然投资成本略有增加,但总的效益是远远超出设备选型产生的结果。


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▲行星磨(密友粉体装备供图)


退一步来说,对于厂家定型的设备应该提出符合自身要求的改造要求,而不要轻易改变工艺要求以适应已经定型设备的性能。按照工艺过程优化参数,让厂家提供成套设备是最佳选择,这样可以获得最优工作状态及其高品质产品的收益,应该首先坚持这一点。