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1、漫谈防水毡用膨润土颗粒的加工生产漫谈防水毡用膨润土颗粒的加工生产师连波建平华特北方化工有限公司 122400摘要：摘要：本文分析了平振筛与滚筛的不同处。滚筛的设计与生产量的条件关系。在改性剂确定后，钠化其它条件对防水膨润土颗粒膨胀性能的影响，以及钠化过程中的有关条件对颗粒成品率的影响。颗粒成品生产过程中，筛下物的合理使用。为防水毡用膨润土颗粒生产企业提供借鉴性的参考。关键词：关键词：膨润土防水颗粒，滚筛的设计与产能，钠化工艺与生产量，钠化工艺与膨胀性能，筛下物的合理使用。随着我国经济建设的快速发展，海下工程，地铁工程，输水工程的开工建设，需用大 量的防水毡。这使得膨润土防水颗粒的生产形成了膨润
2、土加工企业的又一生产加工亮点。 尤其是建平地区依托当地的优质膨润土资源，膨润土加工企业纷纷把目光投向防水颗粒的 生产。选购优质的原矿，研究先进的加工方法。使当地形成了强大的膨润土防水颗粒的生 产基地。为全国膨润土防水毡加工企业提供了品种多样，性能优良的产品。但是，在生产 大量的优质产品的同时，对合理的运用当地的资源优势，走可持续发展的战略方针，是当 今人们最为关注的焦点。所以本文就相关的一些生产优化方法做一总结，以使各企业更合 理的加工生产，提供一点借鉴性的帮助。 1平振筛与滚筛的不同特点平振筛与滚筛的不同特点 在生产膨润土颗粒产品时，人们最早使用的是平式振动筛，是根据采石厂用于筛石子 的筛子
3、照搬过来的。这种筛子用于石料筛分时，较为理想，但用于膨润土颗粒的生产就显 出了很多不足之处。如膨润土颗粒易把筛网封堵，至后期筛分效果差等诸多问题。当人们 发现它的不足之处时，就积极的研究其它筛筛分效果，经过多次的试验比较，淘汰了平式 振动筛，成功的研制出现在使用的滚筛，使生产效率提高近原来的三分之一倍，而且占地 面积小。筛下物易于回收。 2 滚筛的设计与生产量：滚筛的设计与生产量： 在进行物料筛分时，既要求它的处理能力大，又要求尽可能多地将小于筛孔的细粒物 料过筛到筛下产物中去。因此，筛子有两个重要的工艺指标：一个是它的处理能力，即筛 孔大小一定的筛子每平方米筛面面积每小时所处理的物料吨数（吨
4、. 米2时） ，它是表明筛分工作的数量指标。另一个是筛分效率，它是表明筛分工作的质量指标。在筛分过程中， 按理说比筛孔尺寸小的细级别应该全部透过筛孔，但实际上并不是如此，它要根据筛分机 械的性能和操作情况以及物料含水量、含泥量等有关。因此，总有一部分细级别不能透过 筛孔成为筛下产物，而是随筛上产品一起排出。筛上产品中，未透过筛孔的细级别数量愈 多，说明筛分的效果愈差，为了从数量上评定筛分的完全程度，要用筛分效率这个指标。 所谓筛分效率，是指实际得到的筛下产物重量与入筛物料中所含粒度小于筛孔尺寸的物料 的重量之比。筛分效率用百分数或小数表示。下面是两种筛分率下的试验项目，利用正交 分析方法对滚筛
5、的不同设计筛分产能试验数据进行列表。滚筛的半径分别为 50cm 60cm 70cm，滚筛的筛片孔径选择 50 目 60 目 70 目，滚筛的转速分别为 25 转 28 转 32 转三 个方面进行了试验分析。筛分效果以吨/每小时为计量单位。 筛分效果1：以控制标准为10目-40目筛间物，85%。100目筛下物小于1%。 筛分效果2：以控制标准为10目-80目间筛物90%。100目筛下物小于10%。 表1：不同的滚筛设计方法对不同标准粒度产能的影响项目滚筛半径筛网孔径滚筛转速筛分效果1产量筛分效果2产量150702529148825060283054873505032314465460702830
6、156556060323155336605025323488770703233656087060253475579705028365552说明：均值 A 为取小半径 50cm，小筛孔 70 目，最低转速 25 转/分钟。均值 B 为前叙条 件中间值，C 为前叙条件最高值。 筛分效果 1： 滚筛半径 筛网孔径 筛子转速均值 A： 3.03 3.13 3.49均值 B: 3.09 3.22 3.34均值 C: 3.20 3.24 3.22极值: 0.17 0.11 0.27 最佳值: 半径最大 筛孔最大 转速最低 结果: 转速 半径 孔径 筛分效果 2: 滚筛半径 筛网孔径 筛子转速均值 A： 4
7、.58 5.29 5.56均值 B: 5.15 5.24 5.03均值 C: 4.87 5.36 5.19极值: 0.57 0.12 0.53 最佳值: 半径最大 筛孔最小 转速最低 结果: 半径转速孔径从上面的试验结果分析可知：影响筛分效果的主要因素为滚筛的半径与转速，筛子的 孔径为次之因素。筛分 1040 目控制在 85%以上颗粒的应当选取大半径，筛网大孔径，低 转速：10-80 目控制在 90%以上的，应当选取大半径，筛网小孔径，低转速。 筛子的半径大小与产能是正比的。企业应当根据生产量确定合理的大小。通过多次的 试验可知，滚筛的转速在 24-28 转/分钟时，效率最好。这里可以明显看出
8、虽然筛子的孔 径对产品量影响最小，但不同的筛网对生产不同粒度控制量的的影响是相当明显的，因此 在选定筛子半径与转速的条件下，更换相应的筛网是生产最大化的关键。 3钠化过程中钠化条件因素对膨润土颗粒膨胀性的影响。钠化过程中钠化条件因素对膨润土颗粒膨胀性的影响。膨润土颗粒的钠化同铸造膨润土钠化一样，钠化改性是钠化最重要的因素。因此， 在试验过程中，必需找准最佳钠化改性剂加量点。在最佳加碱量确定后，下面就钠化 颗粒过程中，挤压次数，钠化水分，陈化时间做为试验项目，利用正交分析法进行颗 粒的膨胀性能试验。以膨胀倍为测试标准，挤压次数分别取 1 次 2 次 3 次，钠化水分 分别控制为 27% 30%
9、34%，陈化时间取不陈化，一个星期，一个月。表 2：不同钠化条件对颗粒的膨胀性能的影响序号/项目挤压次数钠化含水量陈化时间膨胀倍11 次27%00 天2122 次27%07 天2333 次27%30 天2641 次30%07 天2452 次30%30 天3063 次30%00 天2271 次34%30 天2782 次34%00 天2593 次34%07 天28膨胀性能判别分析与工艺选取：挤压次数 钠化水分 陈化时间均值低标准： 24.0 23.3 22.6 均值中标准： 26.0 25.3 25.0 均值高标准： 25.3 26.7 27.7 极 值： 2 3.4 5.1因素主次： 陈化时间钠
10、化水分挤压次数 工艺选择：挤压两次，钠化水分 34%，陈化时间 30 天。 4 钠化工艺对造粒出产率的因素分析钠化工艺对造粒出产率的因素分析在膨润土钠化过程中，不同的工艺选取对颗粒的出产率有一定的影响，下面就三个 因素影响比较大的做以分析。1 是对辊的同异步。2 是对辊的间隙。3 是陈化时间的先 后。 试验所用条件以挤压三次为准， （1）为：异步+异步+同步。 （2）为：异步+同步+同步。 （3）为：同步+同步+同步。对辊间隙分别为：（1）35mm。 （2）2-4mm。 （3）1- 3mm。陈化时间选择：（1）陈化 7 天后挤压。 （2）先挤压后陈化 7 天。 （3）挤压不陈 化。表 3：钠化
11、工艺条件对颗粒产出率的影响序号/项 目同异步挤压间隙陈化顺序成品率%111177.1221278.5331379.8412278.9522380.0632181.3713384.5823185.2933286.7产能分析与工艺使用: 续表 3均值/项目对辊同异步对辊间隙陈化先后均值 180.278.581.2均值 281.280.181.4均值 382.685.581.4极值2.47.00.2影响因素大小: 对辊间隙对辊同异步陈化先后 工艺的选取: 采用同步对辊， 挤压间隙以 1-3mm 最好，不陈化最经济。 通过上面表 2 与表 3 的试验与分析，膨润土的膨胀性能在陈化时间上要求（30 天
12、左右）时间最好。在造粒生产中陈化与不陈化的差率较小，影响因数较低，只有 0.2， 所以说对造粒的影响非常小，这种条件只是对造粒的三种条件而言，但是对于钠化片 陈化与不陈化造粒试验，陈化的要比不陈化的产出率高出 3 个百分点，而且陈化一定 时间后产出的颗粒在运输过程中粉化率也较低。所以在考虑到产品质量与生产量两者兼顾的情况下，实际生产应当做适当的陈化处理是必要。 5.筛下物的合理使用筛下物的合理使用 在生产防水用膨润土颗粒时，滚筛下来的筛下物占总原料量的 15-30%，这部膨 润土的合理使用对企业降低生产成本，提高企业的经济效益，具有很大的意义。 1 重新混入原料中钠化处理。通过试验测验的数据不
13、是十分的理想。加入筛下物 的防水颗粒，膨胀性能有所下降。分析知道：我们在把颗粒筛下物加入到颗粒原料中 重新钠化时，颗粒筛下料已钠化完事，在再次钠化时加入过多的钠化剂，必然会导致 膨胀性能降低。如果降低总加碱量，又会导致新的原料，钠化改性剂的不足。所以说， 把颗粒的筛下物重新加入到原料中去使用，是不可取的。 上述是指运用钠化生产线进行钠化生产时的结果。如果用装载机进行碱与膨润土 原料混料的，首先将新膨润土原料与碱混好，而后再与颗粒的筛下物混合，上生产线 加水搅拌混料挤压钠化，这种方法是可行的，但有一点是加工企业必须注意的问题就 是要加大陈化时膨润土钠化片的水份含量。 2 将筛下物重新加水湿润，挤
14、压造粒生产防水颗粒。这种方法的优点是，使这部 分料又得到了应用。但也存在着一定的缺点，因为这样钠化好的膨润土，特别是这种 较细态膨润土，要达到最好的湿润效果，需要较长的时间及要有较大的湿润场所，这 在土地资源较为紧张的今天不是十分好的上策 。 3 加入铸造土中加工生产铸造用膨润土。膨润土防水颗粒用膨润土，必需要有较 高的膨胀性能，而膨润土的膨胀性能与膨润土的吸水性能成正比，高吸水率及高吸水 比的铸造用膨润土在铸造混砂过程中对混砂效果的提高是非常有意义的，另外铸造用 膨润土的膨胀性能也是一个测试指标。如果颗粒下来的细料湿压强度可以，加入铸造 原料中生产此产品是较好的选择。 4 加入泥浆土中生产泥
15、浆用膨润土。我们知道；做泥浆用膨润土的一个主要指标就 是要有足够的粘度值。粘度值高的膨润土多数都要具有较高的膨胀倍。而生产颗粒防 水用膨润土的膨胀性能都较高，所以在选定较为合适的指标后，加入泥浆膨润土料中 生产泥浆土，也是一条较为合理的方法。 5 将筛下物加入球团用膨润土原料中，生产冶金球团用膨润土。生产防水颗粒用膨 润土要求的理化指标都高于球团土原料的指标，把生产颗粒的筛下物用于加工球团土， 是较为理想的方法。因为球团土不需要高纯的钠化膨润土，处于半钠化状态的就最为 理想。筛下物与球团钙土按一定的比例混合生产正好达到此种效果。通过本企业的加 工产品使用试验，得到了使用单位较好的评价。 结语结语：随着膨润土防水毡的使用量加大，为膨润土加工企业提供了又一产品增长点。 为使膨润土加工企业更加合理的生产膨润土颗粒产品，本文提供了部分试验数据，并 进行了量的综合分析，找出了膨润土防水
