一種用煤矸石制備高遮蓋性能煅燒高嶺土的工藝制造技術

本發明專利技術涉及一種煤矸石制備高嶺土技術，具體為一種用煤矸石制備高遮蓋性能煅燒高嶺土的工藝。提高煤矸石制備高嶺土的遮蓋力不高的技術問題，提供了一種用煤矸石制備高遮蓋性能煅燒高嶺土的工藝。步驟為：煤矸石原礦→一次除鐵→破碎→選礦→過篩→二次除鐵→干法磨礦→自來水制漿→三次除鐵→濕法磨礦→再次除鐵→干燥→打散→煅燒→打散→產品。該產品具有超越普通煅燒高嶺土的展色性能和遮蓋性能等優點，高遮蓋性能的煅燒高嶺土的研制成功，提高了煅燒高嶺土在高檔涂料配方中的使用添加量10%，降低了鈦白粉在高檔涂料配方中的使用添加量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種煤矸石制備高嶺土技術，具體為一種用煤矸石制備高遮蓋性能煅燒高嶺土的工藝。
技術介紹
煤矸石是一種煤系高嶺土，其特點是原礦呈黑褐色，經煅燒后白度較高，經過粉碎、煅燒等深加工后可以作功能性材料應用到造紙、涂料、橡塑、電線電纜、以及耐火材料等領域。不同的加工工藝可以賦予產品不同的應用功能，本專利技術是利用煤矸石制備具有高遮蓋性能的煅燒高嶺土的工藝技術。通常涂料工業采用鈦白粉做為主要填料，其優點是能夠賦予涂料較高的遮蓋力，缺點是價格較貴（1萬元/噸），造成涂料配方成本較高。為此涂料工業一直在找尋一種性價比高的填料來取代部分鈦白粉，以利于降低涂料生產成本。目前普通的煅燒高嶺土產品盡管價格較低（2000元/噸），但由于其遮蓋性能不太理想，所以高檔涂料制造商，尤其是遮蓋性能要求出眾的涂料制造商很少使用煅燒高嶺土作填料。申請號：201410396022.4公開了一種由全煤矸石制備超高白度煅燒高嶺土的方法，采其中所述超高白度是指白度≥95%，該方法包括將全部由煤矸石組成的原料在945-955℃之間的溫度下煅燒6小時以上，調節煅燒氣氛使得所述煤矸石在其中的炭被氧化為一氧化碳的條件下煅燒；其中所述煅燒是隔焰式煅燒，所述隔焰式煅燒是指被煅燒物料不與火焰直接接觸。該方案是以改造煅燒窯結構為主要手段進行調節。
技術實現思路
本專利技術為了提高煤矸石制備高嶺土的遮蓋力不高的技術問題，提供了一種用煤矸石制備高遮蓋性能煅燒高嶺土的工藝。本專利技術的技術方案是，一種用煤矸石制備高遮蓋性能煅燒高嶺土的工藝，步驟為：煤矸石原礦→一次除鐵→破碎→選礦→過篩→二次除鐵→干法磨礦→自來水制漿→三次除鐵→濕法磨礦→再次除鐵→干燥→打散→煅燒→打散→產品。首先在破碎前通過手選剔除煤矸石中混入的大塊石英類、炭塊等雜質，電磁除鐵器一次除鐵，過篩，利用雙層振動篩除掉矸石中混入的碎塊煤，在破碎設備后設置永磁除鐵器除鐵進行二次除鐵，自來水制漿時，漿料固含量至53-57%，在濕法磨礦工段，增加設置100目、325目、500目篩，排出磨礦過程中煤矸石自身夾帶的有機、無機類雜質和25微米以上的粗顆粒，再次除鐵采用三級濕法磁選除鐵技術進行三次除鐵和再次除鐵，剔除磨礦過程中的機械鐵質和礦物中的磁性物，在濕法磨礦過程中使用有機分散劑-聚丙烯酸鈉，加入量為1.3%左右，煅燒使用內熱式回轉窯，在煅燒窯窯尾箱下設置了排濕料口，所述內熱式回轉窯的窯頭設置燃燒室，相應在燃燒室上安設天然氣燃燒器，燃燒室前端安設助燃風機，燃燒器部位安裝供氧風機，所述燃燒器為天然氣燃燒器，煅燒溫度控制為980℃左右，所述供氧風機的頻率為40-50Hz。本申請以煤矸石為原料生產高遮蓋性能煅燒高嶺土，為了解決普通煅燒高嶺土遮蓋性能差的問題，在煤矸石加工工藝方面開展了一系列技術改進，打破普通煅燒高嶺土的傳統生產工藝，采用了以下多項技術創新：1）通過濕法磨礦使用有機分散劑聚丙烯酸鈉代替無機分散劑六偏磷酸鈉，實現了高嶺土的高固含量磨礦技術。2）煤矸石增氧高效煅燒技術3）實施多次精細除鐵、過篩工藝，進一步提高產品的純凈度4）打散機上設置粗顆粒排放口，及時排出干燥后、煅燒后形成的高溫聚結較硬較粗顆粒，既可優化粒度分布，也利于降低產品中篩余物等雜質。5）在煅燒窯的窯頭、窯尾箱上設置了排濕料口，及時排出煅燒窯爐煙塵中夾帶硬度較高顆粒較粗的過火料，有利于保持最終產品結構組成的均勻性，提高產品遮蓋性能。為了解決利用煤矸石制備高遮蓋性能煅燒高嶺土的難題，需要解決精細除雜工藝、增氧高效煅燒、改善產品粒度分布等關鍵工藝技術。具體工藝有點如下：煤矸石本身含有部分炭等有機質，易造成濕法磨細過程中隨漿料細度變化導致漿料粘度逐漸增大的現象，通常漿料固含量控制范圍在45%左右，方可保證漿料的流動性，但存在漿料磨礦過程粒度分布范圍偏寬的缺陷，影響了產品的遮蓋性能。為了解決濕法磨礦過程中漿料的粒度分布問題，提高漿料固含量至55%左右，可有效地解決粒度分布問題，但流動性變差，為此通過試驗研究，利用特種無殘留高效添加劑作研磨助劑，既改善了漿料的粒度分布，也解決了漿料高固含量流動性變差的問題。在破碎及粉碎過程中，煤矸石經選礦、過篩、除鐵等除去了礦石夾帶的部分有機質、石英類雜質和部分鐵質，在各道工序粉磨設備上設置了雜質排放口，有效避免雜質流入下道工序。首先在破碎前通過手選剔除煤矸石中混入的大塊石英類、炭塊等雜質，保證了粉碎前的物料純凈度，利用雙層振動篩除掉矸石中混入的碎塊煤和采礦、運輸過程中帶入的游離石英等物質，在各破碎設備前增設了電磁除鐵器和永磁除鐵器，既保護了設備也有利于除鐵。在超細磨礦工段，增加設置500目篩，排出磨礦過程中煤矸石自身夾帶的有機、無機類雜質和25微米以上的粗顆粒，同時采用多級濕法磁選除鐵技術，剔除磨礦過程中的機械鐵質和礦物中的磁性物質。在濕法超細磨礦過程中使用有機分散劑-聚丙烯酸鈉，取代了傳統的無機分散劑-六偏磷酸鈉，這有利于在煅燒過程減少高嶺土顆粒的燒結團聚現象，解決了部分高嶺土顆粒煅燒時產生聚結或莫來石化而導致遮蓋性能下降的問題。在煅燒過程中，為了解決煅燒過程中部分物料產生的高溫過火料，降低產品的磨耗值，同時解決產品粒度分布范圍較寬的問題，在回轉窯和打散機上分別做了以下技術改造：在煅燒窯窯尾箱上設置了排濕料口，同時也在煅燒窯窯頭箱上設置了排濕料口，及時排出煅燒窯爐煙塵中夾帶硬度較高、顆粒較粗的過火料。在煅燒前后物料解聚打散機上設置了粗大顆粒排放口，能夠及時排出煅燒導致的莫來石化聚結顆粒，有效降低了產品中的粗硬顆粒，技改實施后，既降低了產品的篩余物，也改善了產品的粒度分布范圍。通過實施煤矸石增氧高效煅燒技術，煅燒溫度可由原來的1050℃左右降到980℃左右，仍可獲得煅燒高嶺土預期的白度等性能，同時極大程度地避免了高嶺土的片狀結構在高溫煅燒過程中受到破壞的現象，克服了因高溫煅燒而導致煅燒高嶺土片狀結構產生卷曲而導致遮蓋性能降低的問題。實施增氧高效煅燒技術，在煅燒過程中能夠保持其產品的片狀結構，減少產品的莫來石化和顆粒團聚現象，得到遮蓋性能很好的高遮蓋性能煅燒高嶺土。煅燒前后產品實施打散分級控制，通過打散機粗顆粒排出，進一步排出莫來石化物料等粗大顆粒，更好地改善煅燒高嶺土產品的粒度分布范圍。通過以上多項技術的實施，成功實現了利用煤矸石制備出高遮蓋性能的煅燒高嶺土，該產品具有超越普通煅燒高嶺土的展色性能和遮蓋性能等優點，高遮蓋性能的煅燒高嶺土的研制成功，提高了煅燒高嶺土在高檔涂料配方中的使用添加量10%，降低了鈦白粉在高檔涂料配方中的使用添加量，既降低了客戶涂料配方成本，也滿足了客戶對高檔涂料高遮蓋性能的要求，這種高遮蓋性能煅燒高嶺土經客戶一年多的使用，反饋信息也證明了高遮蓋性能煅燒高嶺土的應用可降低客戶的配方成本約15%。客戶每使用1噸高遮蓋性能的煅燒高嶺土，由于可降低部分鈦白粉用量，能為客戶降低成本500元左右。由于性價比較高，該產品市場份額也在逐年增加。以下是我公司普通煅燒高嶺土（AnTecC-98）與高遮蓋性能煅燒高嶺土（AnTecC-98S）的性能對比表：從上表性能對比分析來看，高遮蓋性能煅燒高嶺土粒徑分布范圍較窄,遮蓋率是98.2%，普通的煅燒高嶺土粒徑分布范圍較寬，遮蓋率為95.0%，兩者遮蓋率相差3.本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用煤矸石制備高遮蓋性能煅燒高嶺土的工藝，其特征是步驟為：煤矸石原礦→一次除鐵→破碎→選礦→過篩→二次除鐵→干法磨礦→自來水制漿→三次除鐵→濕法磨礦→再次除鐵→干燥→打散→煅燒→打散→產品。

【技術特征摘要】
1.一種用煤矸石制備高遮蓋性能煅燒高嶺土的工藝，其特征是步驟為：煤矸石原礦→一次除鐵→破碎→選礦→過篩→二次除鐵→干法磨礦→自來水制漿→三次除鐵→濕法磨礦→再次除鐵→干燥→打散→煅燒→打散→產品。2.根據權利要求1所述的用煤矸石制備高遮蓋性能煅燒高嶺土的工藝，其特征是首先在破碎前通過手選剔除煤矸石原礦中混入的石英類、炭塊雜質。3.根據權利要求1所述的用煤矸石制備高遮蓋性能煅燒高嶺土的工藝，其特征是使用電磁除鐵器除鐵一次除鐵，在破碎設備后設置永磁除鐵器除鐵二次除鐵。4.根據權利要求1所述的用煤矸石制備高遮蓋性能煅燒高嶺土的工藝，其特征是過篩，利用雙層振動篩除掉矸石中混入的碎塊煤。5.根據權利要求1所述的用煤矸石制備高遮蓋性能煅燒高嶺土的工藝，其特征是自來水制漿時，漿料固含量至53-...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹永新，李亞軍，李文杰，劉繼文，任向上，武春，韓信，年建國，解金花，
申請(專利權)人：山西晉坤礦產品有限責任公司，
類型：發明
國別省市：山西;14