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重晶石主要用于石油、化工、油漆、填料等工业部门,其中80~90%用作石油钻井中的泥浆加重剂。表3列出了它的主要用途。重晶石粉:重晶石粉又名天然硫酸钡,产品主要用于石油天然气钻井泥浆的加重剂,生产立德粉或作为X射线的屏蔽剂用于医学、原子能工业、车辆制动材料、包装带、油漆、医院防辐射重力墙等行业。
一般使用硫酸钡或重晶石的用户,皆对白度指标有较高的要求。如油漆工业用的重晶石要求白度都大于90%,涂料工业用的重晶石对白度要求也较高。因此,对天然重晶石进行适当的提纯增白处理,可以有效提高重晶石的纯度和白度,满足很多用户的需要。
现有技术中,关于重晶石的提纯增白技术,已经做了大量的工作,如采用硫酸与重晶石粉反应,或采用盐酸与重晶石粉反应,可以适当提高重晶石的白度,但是硫酸或盐酸处理存在腐蚀性大,环保性低,废液不易处理的问题。
重晶石粉属于无机矿物,即使将其白度增加,其与油漆或涂料等的有机物或高分子聚合物材料在化学结构和物理形态上存在差异,两者的表面性质不同导致其相容性和亲和性会有差别,在作填充料时,很难均匀分散而影响复合材料的机械性能,从而难以发挥无机填料的功能性、表面活性和小尺寸等优良特性,影响其在油漆或涂料等领域的应用。
粉末的表面改性是指需要改变粉末表面的物理和化学性质,以满足现代新材料的发展,适应新技术和新工艺。粉末的表面改性技术在中国的发展始于20世纪80年代。天然重晶石粉体表面改性是指通过物理、化学、机械和其他方法进行的粉末表面的处理,根据不同的应用需要改变重晶石表面的物理化学性质,或它以一种新的功能,以满足现代化新材料、新工艺和新技术的发展应用。
物理涂层是在粉末表面处理或树脂等对粉末表面进行的处理。物理涂层改性过程中应用冷、热两种方法可实现。主要影响因素的颗粒形状表面积,孔隙度,涂布剂,涂覆过程等的表面涂层处理效果。化学涂层是指被吸附的表面上的无机粉末或颗粒的表面上的化学反应,采用涂覆与有机化合物中的官能团颗粒与表面改性的方法。目前高能量表面改性技术复杂、成本高,很难实现大规模工业化。
改性通常使用金属粉末的表面改性,如硅烷,钛酸盐,铝酸盐,锆铝酸盐,有机铬等偶联剂,有机盐和其他类型的表面活性剂,磷酸酯,不饱和有机酸,水溶性聚合物。因此选择的范围大,实现应用时要考虑表面性能,改性的产品的质量要求,使用表面改性技术,表面改性剂的成本等因素等。
步骤:
阶段:破碎重晶石大块物料经破碎机破碎到能进入磨粉机的入料细度(15mm-50mm)。
第二阶段:磨粉破碎后的重晶石小块物料经提升机送至料仓,再经振动给料机将其均匀定量的送入磨机研磨室内进行研磨。细粉加工可选用LM立式辊磨机、MTW欧版磨、5X欧版智能磨;超细粉加工可选用MW环辊微粉磨、LUM超细立磨;粗粉加工可选用CM欧式粗粉磨。
第三阶段:分级粉磨后的物料经选粉机进行分级,不合格的粉子被选粉机分级后返回主机重新粉磨。
第四阶段:集粉符合细度的粉子随气流经管道进入收尘器内进行分离收集,收集的成品粉子经出料口由输送装置送至成品料仓,再统一用装粉罐车或者自动打包机进行包装。
重晶石粉广泛用做涂料、橡胶和塑料的填料,但由于表面的亲水性,使其在有机体系中的应用受到一定的限制,因此要进行表面改性,以改善其在有机体系中的分散性和应用效果。
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