一种粘土研磨方法技术

本发明专利技术公开了一种粘土研磨方法，其将粘土原料0.5t、水0.6吨、钢球1.5t以质量比1：1.2：3置于卧式滚筒球磨机中，同时加入一定质量的粘土助磨剂，设定转速为36～38r/min，湿磨6小时以上。所述粘土助磨剂的制备方法，包括步骤：碱木质素纯化；微生物发酵，将经纯化的碱木质素堆于发酵槽内并翻匀，在翻匀过程中依次将培养液、黄孢原毛平革菌菌液均匀地喷洒于碱木质素上，在通风条件下发酵得到发酵料；发酵料纯化；磺化，将纯化后的发酵料转移至反应罐内磺化后用稀盐酸调节pH值至2.0后离心分离得沉淀物；碱化，在烧杯内逐渐加入氢氧化钠溶液直至沉淀物溶解，然后将溶液浓缩、冷却结晶得即得到粘土助磨剂。相比于木质素磺酸钠，其对粘土的助磨效果显著提高。

A Clay Grinding Method

The invention discloses a clay grinding method, in which clay raw material 0.5t, water 0.6T and steel ball 1.5T are placed in a horizontal drum ball mill with a mass ratio of 1:1.2:3, and clay grinding aids of a certain quality are added at the same time, the set speed is 36-38r/min and wet grinding is more than 6 hours. The preparation method of the clay grinding aids includes steps: purification of alkali lignin; microbial fermentation, stacking and turning the purified alkali lignin in the fermentation tank, spraying the culture liquid and the Chrysosporium prochaete fungus liquid on the alkali lignin in turn during the turning process, fermenting under ventilation conditions to obtain fermentation material; purification of fermentation material; sulfonation, and turning the purified fermentation material into fermentation material. Sodium hydroxide solution was gradually added into the beaker to dissolve the precipitate, then the solution was concentrated and cooled to crystallize to obtain clay grinding aids. Compared with sodium lignosulfonate, the grinding aid effect of Sodium Lignosulfonate on clay is significantly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种粘土研磨方法
本专利技术涉及矿物研磨
，具体涉及一种粘土研磨方法。
技术介绍
粘土是一种重要的矿物原料，由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成，并含有石英、长石、云母及硫酸盐、硫化物、碳酸盐等杂质。粘土矿物主要包括高岭石族、伊利石族、蒙脱石族、蛭石族以及海泡石族等矿物，具体的矿物有高岭石、迪开石、埃洛石、珍珠石、蒙脱石、水云母等，大部分为鳞片状、薄片状或管状细小的晶体颗粒。粘土矿物的颗粒细小，常在胶体尺寸范围内，呈晶体或非晶体，大多数是片状，少数为管状、棒状。粘土矿物用水湿润后具有可塑性，在较小压力下可以变形并能长久保持原状，而且比表面积大，颗粒上带有负电性，因此有很好的物理吸附性和表面化学活性，具有与其他阳离子交换的能力，因此可在陶瓷工业中在釉料中添加10％左右以提高釉浆的悬浮性。另外，粘土也是陶瓷坯体的一种重要原料。工业用粘土矿有高岭土、膨润土(主要组成为蒙脱石)、水云母、伊利石、叶腊石等等，其加工大多采用湿法工艺，即矿石经原矿、破碎、捣浆、除砂、旋流器分级、研磨(剥片)、离心机分级、磁选(或漂白)、浓缩、过滤，最后经喷雾干燥得产品。其中，研磨是一个低效率、高耗能的过程，其需要很长时间，其耗电量约点陶瓷厂总电耗的30％，但其效率却仅为1％甚至更低，绝大部分的输入能量用于产生热量、无用的冲击、挤压、磨损、静电能、弹性和塑性变形及噪声等。因此，通常需要加入粘土助磨剂以降低研磨时间、提高研磨效率。因此需要在研磨过程中加入助磨剂以提高助磨效率。对助磨剂的作用机理通常有两种代表性的学说。第一种是以列宾捷尔为首的“吸附降低硬度”学说，即粘土助磨剂分子在颗粒上的吸附降低了颗粒的表面自由能，或者引起表面晶格的位错迁移，产生点缺陷或线缺陷，从而降低颗粒的强度和硬度，促进裂纹的产生和扩展，因而降低了磨矿能耗，改善了磨矿效果。第二种是以克兰帕尔为首的“矿浆流变学调节”学说，认为粘土助磨剂能够通过调节浆料的流变学性质和表面电性质等降低浆料的粘度，促进颗粒的分散，从而提高浆料的流动性，阻止颗粒之间、颗粒与研磨介质及衬板之间的团聚与粘附。粘土助磨剂的作用机理可归纳如下：①降低破碎能；②增加脆性断裂机率以防止塑性变形；③阻止细颗粒的絮凝和再聚集，强化分散；④调整矿浆的流变特性。助磨剂通常分为无机助磨剂和有机助磨剂。无机助磨剂包括三聚磷酸钠、水玻璃等。有机助磨剂通常为表面活性剂，包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子型有机活性剂以及两性表面活性剂。一般而言，表面活性剂的极性基团能够吸附在颗粒表面降低表面ξ电位，还可以通过有机分子链形成空间位阻，进而提高分散效果、防止颗粒积聚。其中，阴离子表面活性剂使用最多，例如木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠等。目前釉用粘土的细度要求较高，其在研磨时一般为湿磨，其工艺要求一般要求D99.5小于62.5μm(225目)。其在湿磨时通常加入0.3wt％左右的无机助磨剂，包括三聚磷酸钠、焦磷酸钠和水玻璃等。这些助磨剂的助磨效果比较一般，其湿磨时间可长达14小时以上，耗费大量能源。木质素磺酸钠是一种重要的表面活性剂，多用于水泥助磨剂。作为其主要原料的木质素则主要利用造纸行业的蒸煮过程中产生的黑液经除去纤维素、酚类、糖类后制得，对环境保护和可持续发展具有重要意义。利用造纸黑液提取木质素的方法有酸析法、超滤法和絮凝沉降法，木质素再经磺化后即得到木质素磺酸钠。目前优级的商业木质素的纯度也仅能达到70％左右，其分子量在200到10000左右，进而限制了其分散效果。木质素作为一种大分子有机物，其结构十分复杂，通常由愈创基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构这三种结构单元通过醚键和碳键方式联结成复杂的三维结构，其中β-O-4型联结方式可占到50％左右。木质素的分散度大于2，其为三维网状结构。在电子显微镜下，木质素均为球状或块状，这很大程度地限制了木质素的分散作用。其中，木质素降解方法主要通过利用化学氧化剂(如过硫酸盐、氧气、臭氧等)氧化降解、电解法降解，另外也可通过放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)等细菌降解。例如，黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)是白腐真菌产生木质素降解酶和降解持久性有机污染物研究的模式菌种，其对木质素具有较好的降解作用。CN105858913A就公开了一种利用黄孢原毛平革菌生物强化处理制浆废水的方法，以降低废水的COD与BOD及脱色，并取得了较好的技术效果，但只是单纯处理废水而并未提高其利用价值。广州大学的谢子扬的硕士学位论文“电解法改性碱木质素及性能分析”公开了一种电解法改性碱木质素的方法，其通过电解液中的自由基反应对其进行降解，但只是单纯提高木质素本身的利用价值。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，如何提供一种粘土研磨方法，使其尽量降低研磨时间以降低耗能。本专利技术解决技术问题采用的技术方案是：一种粘土研磨方法，其将粘土原料0.5t、水0.6吨、钢球1.5t以质量比1：1.2：3置于卧式滚筒球磨机中，同时加入一定质量的助磨剂，设定转速为36～38r/min，湿磨6小时以上。优选地，所述钢球为以质量比3：4：3进行级配的Ф120mm、Ф80mm、Ф40mm三种规格的钢球。优选地，所述粘土为高岭土、叶腊石粘土或伊利石粘土。优选地，所述助磨剂由以下方法制备得到：碱木质素纯化：将碱木质素加入至由1,4-二氧六环和水配制的混合溶剂中，轻微加热以促进溶解，调节pH至5.0～5.5，然后剧烈搅拌后静置，再将溶液进行离心分离，得到的固体样品经真空干燥后得到纯化的碱木质素；微生物发酵：制备黄孢原毛平革菌菌液及培养液；将经纯化的碱木质素堆于发酵槽内并翻匀，在翻匀过程中依次将培养液、黄孢原毛平革菌菌液均匀地喷洒于碱木质素上，然后在通风条件下发酵得到发酵料；发酵料纯化：将发酵料加入至由1,4-二氧六环和水配制的混合溶剂中，轻微加热后过滤，调节滤液的pH至5.0～5.5，然后剧烈搅拌后静置，再将溶液进行离心分离，得到的固体样品经真空干燥后得到纯化的发酵料；磺化：将纯化后的发酵料转移至反应罐内磺化后用稀盐酸调节pH值至2.0后离心分离得沉淀物，然后将沉淀物多次水洗后转移至烧杯内；碱化：在85℃～90℃下，逐渐加入氢氧化钠溶液直至沉淀物溶解，然后将溶液浓缩、冷却结晶得即得到粘土助磨剂。优选地，所述碱木质素纯化步骤为：将1,4-二氧六环和水配制的混合溶剂以质量比1.5～2:1配制成混合溶剂8～10kg，加入10kg碱木质素并轻微加热以促进溶解，然后滴加3～5wt％的H2SO4溶液pH至5.0～5.5，然后剧烈搅拌2～5min后静置3～4h，再将溶液进行离心分离，取上层清液经薄膜蒸发浓缩以回收1,4-二氧六环，得到的固体样品经真空干燥后得到纯化的碱木质素。优选地，所述微生物发酵步骤为：在1L马铃薯提取液中溶解100～150gNa2HPO4，40～80gKH2PO4，20～30gNaCl、10～20gNH4Cl及300～400g葡萄糖后得到培养液；将经纯化的碱木质素堆于发酵槽内并翻匀，在翻匀过程中依次将所述马铃薯提取液、黄孢原毛平革菌菌液均匀喷洒于碱木本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粘土研磨方法，其特征在于，将粘土原料0.5t、水0.6吨、钢球1.5t以质量比1：1.2：3置于卧式滚筒球磨机中，同时加入一定质量的粘土助磨剂，设定转速为36～38r/min，湿磨6小时以上。

【技术特征摘要】
1.一种粘土研磨方法，其特征在于，将粘土原料0.5t、水0.6吨、钢球1.5t以质量比1：1.2：3置于卧式滚筒球磨机中，同时加入一定质量的粘土助磨剂，设定转速为36～38r/min，湿磨6小时以上。2.如权利要求1所述的一种粘土研磨方法，其特征在于，所述钢球为以质量比3：4：3进行级配的Ф120mm、Ф80mm、Ф40mm三种规格的钢球。3.如权利要求1所述的一种粘土研磨方法，其特征在于，所述粘土为高岭土、叶腊石粘土或伊利石粘土。4.如权利要求1所述的一种粘土研磨方法，其特征在于，所述粘土助磨剂的制备由以下方法制备得到：碱木质素纯化：将碱木质素加入至由1,4-二氧六环和水配制的混合溶剂中，轻微加热以促进溶解，调节pH至5.0～5.5，然后剧烈搅拌后静置，再将溶液进行离心分离，得到的固体样品经真空干燥后得到纯化的碱木质素；微生物发酵：制备黄孢原毛平革菌菌液及培养液；将经纯化的碱木质素堆于发酵槽内并翻匀，在翻匀过程中依次将培养液、黄孢原毛平革菌菌液均匀地喷洒于碱木质素上，然后在通风条件下发酵得到发酵料；发酵料纯化：将发酵料加入至由1,4-二氧六环和水配制的混合溶剂中，轻微加热后过滤，调节滤液的pH至5.0～5.5，然后剧烈搅拌后静置，再将溶液进行离心分离，得到的固体样品经真空干燥后得到纯化的发酵料；磺化：将纯化后的发酵料转移至反应罐内磺化后用稀盐酸调节pH值至2.0后离心分离得沉淀物，然后将沉淀物多次水洗后转移至烧杯内；碱化：在85℃～90℃下，逐渐加入氢氧化钠溶液直至沉淀物溶解，然后将溶液浓缩、冷却结晶得即得到粘土助磨剂。5.如权利要求4所述的粘土研磨方法，其特征在于，所述碱木质素纯化步骤为：将1,4-二氧六环和水配制的混合溶剂以质量比1.5～2:1配制成混合溶剂8～10kg，加入10kg碱木质素并轻微加热以促进溶解，然后滴加3～5wt％的H2SO4溶液pH至5.0～5.5，然后剧烈搅拌2～5min后静置3～...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴燕辉，欧金福，
申请(专利权)人：泉州欧米克生态建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35