一种基于球团矿生产的膨润土添加剂制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种基于球团矿生产的膨润土添加剂制备工艺，包括，将硅酸钠和纯碱通过第一进料口注入第一反应室进行搅拌混合，生成粘结组合物；粘结组合物通过第一出料口注入第二反应室，硫酸铝、纤维素和絮凝剂通过第二进料口注入第二反应室与粘结组合物搅拌混合，生成凝固组合物；凝固组合物通过第二出料口注入第三反应室，氧化镁通过第三进料口注入第三反应室与凝固组合物搅拌混合，生成膨润土添加剂；膨润土添加剂通过第三出料口注入第四反应室，球团矿原料通过第四进料口注入第四反应室与膨润土添加剂搅拌混合，生产球团矿。本发明专利技术设置中控单元，调节各项参数，以使生产的预设粒径的球团矿的生产效率和抗压强度符合预设标准。

【技术实现步骤摘要】
一种基于球团矿生产的膨润土添加剂制备工艺
本专利技术涉及膨润土添加剂领域，尤其涉及一种基于球团矿生产的膨润土添加剂制备工艺。
技术介绍
膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石，具有很强的吸湿性、在水介质中能分散呈胶体悬浮液，并具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，它和泥沙等的掺和物具有可塑性和粘结性，有较强的阳离子交换能力和吸附能力。因此，膨润土广泛应用于工业生产中，如钻井泥浆、铁矿球团和铸造三大行业。国内外广泛采用膨润土作为球团粘结剂,我国球团厂的膨润土平均配入量为1.5％～3.5％,与国外小于1％的水平相比,差距明显，传统理论认为,膨润土提高生球强度有两个方面的原因一是膨润土颗粒中胶体物质减少了膨润土内部各层间的距离,从而增加了各层间的范德华力二是膨润土颗粒形成了固体粘结桥加强颗粒间点与点之间的作用。球团矿在生产过程中，由于膨润土的添加量大，造成球团矿中的铁品位降低较大，对原料选择较为苛刻，而且由膨润土代入的杂质也在影响着球团矿的产品质量，吨球团的膨润土费用较高。目前，应用于球团矿生产的膨润土添加剂，主要在配方上进行改良，改良效果一般、生产球团矿效率低，生产的球团矿硬度无法控制。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种基于球团矿生产的膨润土添加剂制备工艺，可以解决无法控制生产球团矿硬度的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于球团矿生产的膨润土添加剂制备工艺，包括：将硅酸钠和纯碱通过第一进料口注入第一反应室进行搅拌混合，生成粘结组合物；粘结组合物通过第一出料口注入第二反应室，硫酸铝、纤维素和絮凝剂通过第二进料口注入所述第二反应室与粘结组合物搅拌混合，生成凝固组合物；凝固组合物通过第二出料口注入第三反应室，氧化镁通过第三进料口注入所述第三反应室与凝固组合物搅拌混合，生成膨润土添加剂；膨润土添加剂通过第三出料口注入第四反应室，球团矿原料通过第四进料口注入所述第四反应室与膨润土添加剂搅拌混合，生产球团矿；对生产的球团矿进行检测，检测球团矿生产效率和球团矿抗压强度，根据所述球团矿生产效率和球团矿抗压强度调节所述第一出料口出料量、所述第二出料口出料量、所述第三出料口出料量和所述第三反应室搅拌时间，其中，所述第一出料口设置有第一电磁阀，用于控制粘结组合物的出料量，所述第二出料口设置第二电磁阀，用于控制凝固组合物的出料量，所述第三出料口设置第三电磁阀，用于控制膨润土添加剂的出料量；其中，所述第一反应室内设置有第一搅拌装置，所述第二反应室设置有第二搅拌装置，所述第三反应室设置有第三搅拌装置；在中控单元内预设球团矿生产效率标准值V0和球团矿抗压强度标准值Y0；若球团矿生产效率V小于等于预设球团矿生产效率标准值VO，所述中控单元增加所述第二出料口出料量，若球团矿生产效率V大于预设球团矿生产效率标准值VO，所述中控单元延长或缩短所述第三反应室所述搅拌装置搅拌时间T30；若球团矿抗压强度Y大于球团矿抗压强度标准值Y0，所述中控单元不进行调节各项参数，若球团矿抗压强度Y小于球团矿抗压强度标准值Y0，所述中控单元增加所述第一出料口出料量和减少所述第三进料口进料量；检测球团矿生产效率检测的过程为，通过设置孔径为D1的第一筛网、孔径为D2的第二筛网，以使符合预设粒径标准的球团矿通过第一筛网进入第二筛网，以及通过设置于所述第二筛网上的重量传感器，以获取符合预设粒径标准的球团矿生产质量，并传输至所述控制单元；所述中控单元通过预设时间内所述第三出料口出料量MC3和所述第四进料口进料量MJ4与重量传感器检测的重量m，获取球团矿生产效率V；检测球团矿抗压强度的过程为，通过设置于球团矿生产效率检测室内的取样装置，用以从生产的球团矿中抽取样品，以及通过设置与第一检测室内相连接的第二检测室，所述第二检测室设置有球团矿抗压检测装置，用以检测生产的球团矿抗压强度，所述中控单元根据球团矿抗压检测装置获取球团矿抗压强度，其中，孔径D1大于孔径D2。进一步地，所述中控单元预设球团矿生产参数W(MJ10，MC10，T10，MJ20，MC20，T20，MJ30，MC30，T30，MJ40，t1，t2)，其中，MJ10为所述第一进料口进料量标准值、MC10为所述第一出料口出料量标准值、T10为所述第一反应室搅拌时间参数、MJ20为所述第二进料量进料量标准值、MC20为所述第二出料口出料量标准值、T20为所述第二反应室搅拌时间参数、MJ30为所述第三进料口进料量标准值、MC30为所述第三出料口出料量标准值、T30为所述第三反应室搅拌时间参数、MJ40为所述第四进料口进料量标准值、t1为预设球团矿生产效率检测时间,t2为预设球团矿抗压强度检测时间；所述第三反应室搅拌时间参数T30，其中，第一预设所述第三反应室搅拌时间T301、第二预设所述第三反应室搅拌时间T302、第二预设所述第三反应室搅拌时间T303，所述中控单元预设球团矿粒径L，其中，第一预设球团矿粒径L1、第二预设球团矿粒径L2、第三预设球团矿粒径L3，所述中控单元获取预设球团矿粒径Li,选取对应的预设所述第三反应室搅拌时间T30i。进一步地，所述球团矿生产效率V，设定其中，m为所述重量传感器检测的质量，MC3为所述第三出料口的出料量，MJ4为所述进料口进料量，Ti为所述中控单元选取的第三反应室搅拌时间，t1为预设球团矿生产效率检测时间。进一步地，所述中控单元获取球团矿实时生产效率V，当V＞P3，所述中控单元延长所述第三反应室搅拌时间至Ti’，Ti1＝T×(1-((V-P3)/P3)tj)；当P2＜V＜P3，所述中控单元延长所述第三反应室搅拌时间至Ti2，Ti2＝T×(1+((V-P2)/P3)tj)；当P1＜V≤P2，所述中控单元提高所述第二出料口出料量至MC2’，MC2’＝MC2×(1+(V-P1)/P2)；当V≤P1，所述中控单元提高所述第二出料口出料量至MC2’，MC2’＝MC2×(1+(V-P1)/P1)；其中，第一预设球团矿生产效率P1、第二预设球团矿生产效率P2、第三预设球团矿生产效率P3。进一步地，所述中控单元获取球团矿抗压强度F1，F2，F3及Fn，n为预设时间t2内球团矿检测装置检测球团矿数目，中控单元获取球团矿实时抗压强度F，设定F＝(F1+F2+F3+···+Fn)/n。进一步地，所述中控单元获取球团矿实时抗压强度F，其中，当F≤Y1，所述中控单元增加所述第一出料口出料量增加至MC1’，MC1’＝MC1×(1+(Y1-F)F)；当Y1＜F＜Y2，所述中控单元增加所述第三进料口进料量减少至MJ3’，MJ3’＝MJ3×(1-(Y2-F)/Y2)；当F≥Y2，所述中控单元不对各项参数进行调节；其中，所述中控单元预设球团矿抗压强度Y，第一预设抗压强度Y1、第一预设抗压强度Y2。进一步地，所述中控单元设置所述第三反应室搅拌时间调节参数tj，所述中控单元获取所述第二出料口出料量MC2’和所述第三进料口进料量MJ3’，所述中控单元预设所述第二出料口出料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于球团矿生产的膨润土添加剂制备工艺，其特征在于，包括：/n将硅酸钠和纯碱通过第一进料口注入第一反应室进行搅拌混合，生成粘结组合物；/n粘结组合物通过第一出料口注入第二反应室，硫酸铝、纤维素和絮凝剂通过第二进料口注入所述第二反应室与粘结组合物搅拌混合，生成凝固组合物；/n凝固组合物通过第二出料口注入第三反应室，氧化镁通过第三进料口注入所述第三反应室与凝固组合物搅拌混合，生成膨润土添加剂；/n膨润土添加剂通过第三出料口注入第四反应室，球团矿原料通过第四进料口注入所述第四反应室与膨润土添加剂搅拌混合，生产球团矿；/n对生产的球团矿进行检测，检测球团矿生产效率和球团矿抗压强度，根据所述球团矿生产效率和球团矿抗压强度调节所述第一出料口出料量、所述第二出料口出料量、所述第三出料口出料量和所述第三反应室搅拌时间，其中，所述第一出料口设置有第一电磁阀，用于控制粘结组合物的出料量，所述第二出料口设置第二电磁阀，用于控制凝固组合物的出料量，所述第三出料口设置第三电磁阀，用于控制膨润土添加剂的出料量；其中，所述第一反应室内设置有第一搅拌装置，所述第二反应室设置有第二搅拌装置，所述第三反应室设置有第三搅拌装置；在中控单元内预设球团矿生产效率标准值V0和球团矿抗压强度标准值Y0；若球团矿生产效率V小于等于预设球团矿生产效率标准值VO，所述中控单元增加所述第二出料口出料量，若球团矿生产效率V大于预设球团矿生产效率标准值VO，所述中控单元延长或缩短所述第三反应室所述搅拌装置搅拌时间T30；若球团矿抗压强度Y大于球团矿抗压强度标准值Y0，所述中控单元不进行调节各项参数，若球团矿抗压强度Y小于球团矿抗压强度标准值Y0，所述中控单元增加所述第一出料口出料量和减少所述第三进料口进料量；/n检测球团矿生产效率检测的过程为，通过设置孔径为D1的第一筛网、孔径为D2的第二筛网，以使符合预设粒径标准的球团矿通过第一筛网进入第二筛网，以及通过设置于所述第二筛网上的重量传感器，以获取符合预设粒径标准的球团矿生产质量，并传输至所述控制单元；所述中控单元通过预设时间内所述第三出料口出料量MC3和所述第四进料口进料量MJ4与重量传感器检测的重量m，获取球团矿生产效率V；/n检测球团矿抗压强度的过程为，通过设置于球团矿生产效率检测室内的取样装置，用以从生产的球团矿中抽取样品，以及通过设置与第一检测室内相连接的第二检测室，所述第二检测室设置有球团矿抗压检测装置，用以检测生产的球团矿抗压强度，所述中控单元根据球团矿抗压检测装置获取球团矿抗压强度，其中，孔径D1大于孔径D2。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于球团矿生产的膨润土添加剂制备工艺，其特征在于，包括：
将硅酸钠和纯碱通过第一进料口注入第一反应室进行搅拌混合，生成粘结组合物；
粘结组合物通过第一出料口注入第二反应室，硫酸铝、纤维素和絮凝剂通过第二进料口注入所述第二反应室与粘结组合物搅拌混合，生成凝固组合物；
凝固组合物通过第二出料口注入第三反应室，氧化镁通过第三进料口注入所述第三反应室与凝固组合物搅拌混合，生成膨润土添加剂；
膨润土添加剂通过第三出料口注入第四反应室，球团矿原料通过第四进料口注入所述第四反应室与膨润土添加剂搅拌混合，生产球团矿；
对生产的球团矿进行检测，检测球团矿生产效率和球团矿抗压强度，根据所述球团矿生产效率和球团矿抗压强度调节所述第一出料口出料量、所述第二出料口出料量、所述第三出料口出料量和所述第三反应室搅拌时间，其中，所述第一出料口设置有第一电磁阀，用于控制粘结组合物的出料量，所述第二出料口设置第二电磁阀，用于控制凝固组合物的出料量，所述第三出料口设置第三电磁阀，用于控制膨润土添加剂的出料量；其中，所述第一反应室内设置有第一搅拌装置，所述第二反应室设置有第二搅拌装置，所述第三反应室设置有第三搅拌装置；在中控单元内预设球团矿生产效率标准值V0和球团矿抗压强度标准值Y0；若球团矿生产效率V小于等于预设球团矿生产效率标准值VO，所述中控单元增加所述第二出料口出料量，若球团矿生产效率V大于预设球团矿生产效率标准值VO，所述中控单元延长或缩短所述第三反应室所述搅拌装置搅拌时间T30；若球团矿抗压强度Y大于球团矿抗压强度标准值Y0，所述中控单元不进行调节各项参数，若球团矿抗压强度Y小于球团矿抗压强度标准值Y0，所述中控单元增加所述第一出料口出料量和减少所述第三进料口进料量；
检测球团矿生产效率检测的过程为，通过设置孔径为D1的第一筛网、孔径为D2的第二筛网，以使符合预设粒径标准的球团矿通过第一筛网进入第二筛网，以及通过设置于所述第二筛网上的重量传感器，以获取符合预设粒径标准的球团矿生产质量，并传输至所述控制单元；所述中控单元通过预设时间内所述第三出料口出料量MC3和所述第四进料口进料量MJ4与重量传感器检测的重量m，获取球团矿生产效率V；
检测球团矿抗压强度的过程为，通过设置于球团矿生产效率检测室内的取样装置，用以从生产的球团矿中抽取样品，以及通过设置与第一检测室内相连接的第二检测室，所述第二检测室设置有球团矿抗压检测装置，用以检测生产的球团矿抗压强度，所述中控单元根据球团矿抗压检测装置获取球团矿抗压强度，其中，孔径D1大于孔径D2。


2.根据权利要求1所述的基于球团矿生产的膨润土添加剂制备工艺，其特征在于，所述中控单元预设球团矿生产参数W(MJ10，MC10，T10，MJ20，MC20，T20，MJ30，MC30，T30，MJ40，t1，t2)，其中，MJ10为所述第一进料口进料量标准值、MC10为所述第一出料口出料量标准值、T10为所述第一反应室搅拌时间参数、MJ20为所述第二进料量进料量标准值、MC20为所述第二出料口出料量标准值、T20为所述第二反应室搅拌时间参数、MJ30为所述第三进料口进料量标准值、MC30为所述第三出料口出料量标准值、T30为所述第三反应室搅拌时间参数、MJ40为所述第四进料口进料量标准值、t1为预设球团矿生产效率检测时间,t2为预设球团矿抗压强度检测时间；所述第三反应室搅拌时间参数T30，其中，第一预设所述第三反应室搅拌时间T301、第二预设所述第三反应室搅拌时间T302、第二预设所述第三反应室搅拌时间T303，所述中控单元预设球团矿粒径L，其中，第一预设球团矿粒径L1、第二预设球团矿粒径L2、第三预设球团矿粒径L3，所述中控单元获取预设球团矿粒径Li,选取对应的预设所述第三反应室搅拌时间T30i。


3.根据权利要求2所述的基于球团矿生产的膨润土添加剂制备工艺，其特征在于，所述球团矿生产效率V，设定其中，m为所述重量传感器检测的质量，MC3为所述第三出料口的出料量，MJ4为所述进料口进料量，Ti为所述中控单元选取的第三反应室搅拌时间，t1为预设球团矿生产效率检测时间。


4.根据权利要求3所述的基于球团矿生产的膨润土添加剂制备工艺，其特征在于，所述中控单元获取球团矿实时生产效率V，
当V＞P3，所述中控单元延长所述第三反应室搅拌时间至Ti’，Ti1＝T×(1-((V-P3)/P3)tj)；
当P2＜V＜P3，所述中控单元延长所述第三反应室搅拌时间至Ti2，Ti...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦林春，梁宝东，闫得慧，赵翠霞，李伟，赵文旭，
申请(专利权)人：内蒙古金辉稀矿股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15