(1. 중국 광업대학, 베이징100083; 중재국제함양비금속 광산연구설계원, 산시 함양 7 1202 1)

2 1 세기 초 이후 종이, 플라스틱, 고무, 페인트, 도자기 등 관련 산업 제품 생산량의 급속한 증가와 제품 품질 요구 사항의 증가로 우리나라 비금속 광물 초미립자 분말 생산량은 연평균 10% 이상으로 증가하여 2006 년 각종 초미세 분말이 증가했다. 강력한 시장 수요에 힘입어 비금속 광물 초극세분말의 가공 기술과 장비도 눈에 띄는 진전을 이루었다. 이 글은 우리나라 비금속 광물의 초극세분쇄와 미세 분류 기술 및 장비의 발전 현황과 최신 발전 [1 ~ 13] 을 총괄하여 서술하였다.

비금속제 광산 초 미세 연삭 세밀한 등급.

저자 소개: 정수림, 남자, 1956 출생, 중국 광업대학 (베이징) 화학환경공학대학 교수, 박사생 멘토, 오랫동안 광물 가공 및 비금속 광물 심가공 교육과 연구에 종사해 왔습니다. 사서함: shuilinzh@yahoo.com.cn 。

이국, 남자, 1955, 수석 엔지니어 출생. 현재 중재그룹 Xi 안공사총엔지니어,' 중국보옥석' 잡지 편집장입니다. 1982 이래로 비금속 선광 및 초극세심 가공 기술 개발에 종사해 왔습니다.

우리나라 공업 초극세 분말 가공, 초극세 분쇄, 섬세한 등급 설비의 제조는 70 년대 말 80 년대 초에 시작되었다. 지금까지 우리나라의 초극세 분쇄 기술과 설비의 발전은 대략 세 단계를 거쳤다. 80 년대 초부터 80 년대 중반까지 주로 외국 기술과 설비를 도입하였다. 이 기간 동안 국내 초극세 분쇄 기술, 설비 제조 및 공예가 막 시작되었는데, 여러 방면은 기본적으로 공백이다. 80 년대 중반부터 90 년대 중반까지 외국 기술 설비의 도입은 국내 모방개발과 동시에 진행되었다. 전반적으로 우리나라의 초극세 분쇄 설비 체계와 초극세 분쇄 기술은 모두 이 시기에 형성되고 발전해 왔으며, 초극세 분쇄 설비의 주요 생산업체도 이 시기에 기본적으로 세워졌다. 90 년대 중반 이후 자체 개발 제조 단계에 들어가 보조로 도입했다. 이 시기에 건립된 초극세 분말 가공 공장은 대부분 국산 기술과 설비를 채택하였다. 1996 년부터 독립적인 지적 재산권 또는 발명 특허를 보유한 초극세 분쇄 기술 및 장비 수가 이전 10 년보다 크게 증가했습니다. 처리 능력, 단위 제품 에너지 소비, 내마모성, 프로세스 매칭, 자동 제어 등의 장비 종합 성능이 크게 향상되어 해외 선진 기술 및 장비와 성능을 통합했습니다.

첫째, 초 미세 분쇄

현재 공업에 사용되는 초극세 분쇄 방법은 주로 기계법이다. 주요 장비 유형으로는 기류 밀, 고속 기계 충격 밀, 교반 볼 밀, 연삭 스트리퍼, 샌드 밀, 진동 볼 밀, 드럼 볼 밀, 행성 볼 밀, 타워 밀, 사이클론 자체 밀, 고압 롤러 밀, 고압 워터 제트 밀, 콜로이드 밀 등이 있습니다. 공기 흐름 밀, 고속 기계 충격 밀, 회오리 바람 자체 밀, 고압 롤러 밀 등은 건식 초극세 분쇄 장비로, 연마기, 샌드 밀, 고압 워터 제트 밀, 콜로이드 밀은 습식 분쇄기로, 볼 밀, 진동 볼 밀, 드럼 볼 밀, 행성 볼 밀, 타워 맷돌은 모두 건식 및 습식 초극세 분쇄에 사용할 수 있습니다. 표 1 은 위에서 설명한 초극세 분쇄 장비의 분쇄 원리, 공급 입도, 제품 세도 및 적용 범위를 제공합니다.

공기 흐름 분쇄기에는 플레이트 (디스크), 순환관, 스트리밍 침대 역분사식, 회전식 제트기 또는 회전풍식 등 여러 가지 유형, 수십 가지 규격이 있습니다 (그림 1). 이 기류 분쇄기는 주로 탈크, 흑연, 규회석과 같은 비금속 광물의 초극세분쇄에 쓰인다.

기계적 충격 또는 회전 충격 초극세 분쇄기는 국내 비금속 광산업계에서 널리 사용되는 초극세 분쇄 장비로 석탄계 고령토, 방해석, 대리석, 백악기, 활석, 잎왁스 등 중간 경도 비금속 광산의 초극세 분쇄에 널리 쓰인다. 그림 2 는 비금속 광물 충전재와 물감을 미세하게 연마하는 기계 충격식 연삭기를 보여 줍니다.

표 1 초극세 분쇄 장비의 유형 및 응용

그림 1 공기 분쇄기

(a) 수평 디스크 공기 분쇄기; (b) 순환관 공기 분쇄기; (c) 유동층 역 제트 기류 분쇄기의 구조; LHY 사이클론; JFC 공기 분쇄기

중간 극세밀기에는 교반 볼 밀, 진동 볼 밀, 회전 실린더 볼 밀, 행성 볼 밀 및 연삭기, 타워 밀, 샌드 밀 등이 포함됩니다. 교반 메커니즘에 따라 교반 볼 밀에는 샤프트로드, 디스크, 나선형, 레버 복합 등 여러 가지 유형이 있습니다 (그림 3). 이런 반죽 볼 밀은 고령토, 중질 탄산칼슘, 운모, 활석의 초극세 분쇄에 이미 사용되었다. 초극세 진동 볼 밀은 단일 통과 쌍통 모델 (그림 4) 으로 흑연, 응시, 방해석 등 비금속 광물의 가는 맷돌과 초극세 맷돌에 적용되었다. 초극세 분쇄에 사용되는 드럼 볼 밀의 구조적 특징은 밀 지름이 비교적 큰 것 (그림 5) 이며, 공이나 강철 세그먼트를 연마 매체로 사용하여 생산 중에 종종 분말기와 폐회로 연삭 작업을 형성하는 경우가 많다. 이런 건식 폐회로 조작의 볼 밀-분류기는 초극세 중질 탄산칼슘의 생산에 광범위하게 사용된다. 주로 20 L, 80 L, 300 L, 500 L 연마기 (그림 6) 가 있으며, 다단 연결 구성으로 연속 습식 마모가 가능합니다. 1994 이후 석탄계 고령토와 중질 탄산칼슘의 습식 초 미세 분쇄 생산 라인에 사용되었습니다. 샌드 밀기는 주로 수평 및 수직 (그림 7) 으로 주로 안료, 중질 탄산 칼슘 및 카올린의 초 미세 분쇄 및 분산에 사용됩니다.

그림 2 기계적 충격 (회전) 초 미세 분쇄기

LHJ 기계 분쇄기; (b) CM5 1A 초극세 분쇄기; (c) JCF 1000 충격 분쇄기.

그림 3 교반 볼 밀

(a) CYM 연속 교반기; (b) LXJM 초 미세 혼합기; (c) 수직 나선형 혼합 밀 (타워 밀)

그림 4 초 미세 진동 볼 밀

(a)MZD 단일 드럼 진동 밀; (b)MZ 이중 실린더 초 미세 진동 밀

그림 5 볼 밀

그림 6 BP 연마기 (300 L, 500 L)

그림 7 연삭기

(a)SEM 수평 샌딩 머신; (b)FSW-40 수평로드 니들 그라인더

롤러 및 롤러 밀은 연삭 (압착) 및 마찰을 사용하여 자재를 분쇄한 다음 미세 등급 장치를 구성하여 초극세 충전재와 페인트를 생산하는 장비입니다. 현재 주요 모델에는 VRM 롤러 밀, 롤러 밀, 링 롤러 밀이 있습니다 (그림 8).

그림 8 롤러 및 롤러

VRM 롤러 밀; (b) 롤러 밀; (c) HLM 내부 그레이딩 원심 링 롤러 밀

고압 기류 분쇄기 또는 초극세 탈피 균일기는 고압 제트 (20 ~ 60 MPa) 의 강한 충격과 갑작스러운 감압을 이용한 공화 효과로 충격과 폭발로 인해 자재를 분쇄하는 습식 분쇄 장치입니다 (그림 9). 이 설비는 운모와 고령토의 미세분쇄와 초미세분쇄, 이산화 티타늄 물감의 분산 및 수렴에 적용되었다.

그림 9 CYB 고압 균질기

(a) 외곽설정 (b) 작동 원리

그림 10 JM 시리즈 콜로이드 밀

콜로이드 밀은 고정 연마체 (정자) 한 쌍과 고속 회전 연마체 (회전자) 의 상대 운동을 이용하여 강한 전단, 마찰, 충격 등의 힘을 발생시켜 가공된 자재가 두 연마체 사이의 간격을 통과하게 하는 것이다. 위에서 언급한 힘과 고주파 진동의 작용으로 효과적으로 분쇄되고 분산되는 설비를 얻을 수 있다. 국산 콜로이드 맷돌은 주로 JTM, JM, DJM, 타워, 데스크탑 (그림 10) 입니다. 현재 주로 콜로이드 흑연과 분산 페인트 물감을 가공하는 데 쓰인다.

둘째, 정밀 분류 장비

비금속 광물 초극세 분쇄 과정에서 초극세 분쇄 작업 외에 세분급 작업도 구성해야 한다.

등급 미디어에 따라 미세 분류기는 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 공기를 매체로 하는 건식 분류기이고, 주로 회전자 (터빈) 식 공기 분류기입니다. 두 번째는 물을 매체로 하는 습식 분류기로, 주로 초극세 하이드로 사이클론, 수평 나선형 원심분리기, 침강 원심분리기 등을 포함한다. 표 2 에는 국내 주요 미세 분류기의 성능과 응용이 나와 있다.

표 2 주요 정밀 분류기의 성능 및 응용

그림 1 1 은 현재 국내 업계의 주요 건식 미세 분류기를 보여줍니다. 이러한 건식 미세 분류기는 해당 기계적 충격 초극세 분쇄기 또는 공기 흐름 분쇄기와 기본적으로 일치하며, 그 등급 세분성은 d973~20μm m 범위 내에서 조정할 수 있습니다. 분류기 사양 또는 크기에 따라 독립 실행형 생산 능력은 시간당 수십 킬로그램에서 시간당 7000 킬로그램까지 다양합니다.

그림 1 1 백본 분리기

QF 5A 마이크로 분류기; (b) FQZ 초 미세 분류기; (c) MSS 정밀 분류기; ATP 단일 라운드 분류기; ATP 다중 라운드 분류기; (f) LHB 터빈 미세 분류 장치; FJW500×6 초극세 분류기

습식 분류기는 주로 두 가지가 있습니다. 하나는 중력 침하 원리에 기반한 수력 분류기입니다. 두 번째는 수평 나선형 원심 분리기 (등급), 소 직경 하이드로 사이클론, LS 사이클론, GSDF 초극세 하이드로 사이클론 및 기타 모델 (그림 12) 과 같은 침전 원심 분리기를 포함한 원심 분리기 기반 소용돌이 분류기 (그림12) 입니다 .....

그림 12 주 습식 분류기

(a) LW(WL) 나선형 배출 침전 원심 분리기; D 형 나선형 배출 침전 원심 분리기; (c) 침전 원심 분류기; 디스크 원심 분류기; 초 미세 유압 회전 기계; (f) 사이클론 장치

셋. 기술 진보

(1) 비금속 광물 초미립자 분말의 건식 가공 기술.

1. 세밀한 분류 기술

1985 이후 건식 등급 기술이 눈에 띄게 발전했다. 1985 에서 가장 앞선 미세 분류기의 제품 세밀함 d97 은10 μ m 보다 작습니다. 1992 d97 ≤ 6 미크론; 2000 년 d97 ≤ 3.5 μ m; 2002 년 d97 ≤ 2.5 μ m. 생산능력 (d97≤ 10μm, gcc):1985 500kg/h; 19901000kg/시간; 1995 2000kg/시간 ： 2000 년 4000kg/시간 2005 년 7000 킬로그램/시간.

기계 충격 초 미세 분쇄기

고속 기계 충격식 분쇄기는 주요 건식 초극세 분쇄 장비로, 종종 세밀한 분류기 폐회로 작업으로, 분쇄비가 크고 공예가 간단한 특징을 가지고 있다. 그러나 초기의 고속 기계 충격식 초미분쇄기의 생산 능력은 비교적 낮았으며, 최근 몇 년 동안 발전해 온 기계 충격식 초미분쇄기는 생산 능력을 높이는 데 큰 발전을 이루었다. LHJ-260 기계식 초극세 분쇄기 [그림 2-(a)] 와 같이 공급 세분성 ≤30mm, 제품 세밀도 d97 = 10μ m 인 경우 하드 카올리나이트를 초미세하게 분쇄하고 설치 용량은/KLOC 입니다. 활석, 설치 용량 195 kW, 생산량1200KG/H 중정석, 설치 용량 202 kW, 생산량 2000KG/H 규회석, 설치 용량 195 kW, 생산량1300KG/H 팽윤토, 설치 용량 202 kW, 생산량 3000 kg/h 입니다.

링 롤러 밀 및 롤러 밀

링 롤러 밀 [그림 8(b) 및 그림 8 (c)] 은 최근 2 년 동안 방해석 초극세 분쇄 분야에서 널리 사용되는 중소형 초극세 분쇄 장비입니다. 그 특징은 공예가 간단하고, 파쇄비가 크며, 단위 제품의 에너지 소비가 적다는 것이다. 공급 입도는 20mm 이고 내부에는 등급 장치가 장착되어 있으며, 제품 세밀함은 D978 미크론 사이에서 조절할 수 있습니다. 독립 실행형 생산량은 600 ~1800T/H 입니다. 에너지 소비량 (d97 =10 μ m)100 kw h/t

롤러 밀 [그림 8 (a)] 도 최근 몇 년간 건식 초 미세 분쇄 기술의 주요 발전 중 하나입니다. 이런 연마 설비는 독립 실행형 생산능력이 크고 방해석 생산의 중칼슘 생산량이 5 ~10T/H 에 달할 수 있는 것이 특징이다. D976~20μm m 사이에서 제품 세밀함을 조절할 수 있는 분류기가 내장되어 있습니다 .....

(2) 초 미세 탄산 칼슘 슬러리 생산 기술

국내 제지 산업의 급속한 발전과 현대 제지 기술의 응용으로 초극세 탄산 칼슘 슬러리의 수요는 매년 두 자릿수 이상의 속도로 빠르게 증가하여 초극세 탄산 칼슘 슬러리 생산 기술의 빠른 발전을 촉진시켰다. 교반 밀 사양: 1995 300 L 교반 밀; 500 L 교반 밀 약 2,000; 2003 년, 3000 L 수직 교반 밀; 2005 년 3500~5000 L 교반 밀. 독립 실행형 용량 (d90≤2μm 건조 중량): 0995 년 65438+300 kg/h, 2000 년 500 kg/h, 2003 년 1000 kg/h, 2000 년 에너지 소비량: 0995 년 65438+250kw h/t, 2000 년180kw h/t, 2003 년120kw h

초극세 탄산 칼슘 슬러리 가공 기술의 중요한 발전은 또한 제품의 섬세함과 점도에 반영됩니다: 고품질 특수 표면 코팅 GCC: 슬러리 고체 함량 75% ~ 78%; 점도 < < 350mpa s; 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다 최대 입자 크기 3 ~ 5 미크론, -2μm 함량 ≥97%, 1μm 함량 ≥ 75%; 평균 입자 크기는 0.3 ~ 0.5 μ m 입니다

(3) 초 미세 소성 카올린 원료의 초 미세 분쇄 기술

초 미세 분쇄는 초 미세 소성 카올린을 생산하는 핵심 기술 중 하나입니다. 우리나라 경질고령석 초극세분쇄 설비는 1995 의 BP80 분쇄 벗기기에서 1999 의 BP300 분쇄 벗기기, 그리고 2000 년 BP500 분쇄 벗기기로 발전했다. 200 1 2005 년 CYM3000 과 CYM5000 대형 믹서가 잇따라 출시되었다. 연간 생산량 1 만 톤 생산 라인의 초극세 분쇄 기술 진척은 표 3 에 나와 있다.

표 30,000 톤 생산 라인의 초 미세 분쇄 기술 진보

(4) 높은 종횡비 침상 규회석 분말 가공 기술

높은 종횡비 침상 규회석 분말의 가공은 규회석 광물의 깊은 가공을 위한 중요한 기술 중 하나이다. 최근 몇 년 동안 산서태화사가 개발한 TH 1200 광물섬유제분 시스템과 남방 규회석 광업의 ACM-700E 충격식 분쇄기는 12 이상 종횡비가 높은 초극세 규회석 분말을 가공할 수 있다. 이 두 설비의 파손은 비교적 커서 단위 제품의 에너지 소비량이 낮다.

넷. 결론

2 1 세기 초 이후 종이, 플라스틱, 고무, 페인트, 도자기 등 관련 산업부문 제품 생산량의 빠른 성장과 제품 품질 요구 사항 증가로 우리나라 비금속 광물 초미립자 분말 생산량은 연평균 10% 이상으로 증가하여 2006 년 각종 초극세였다 강력한 시장 수요에 힘입어 비금속 광물 초극세분말의 가공 기술과 장비도 눈에 띄는 진전을 이루었다. 미래의 발전 추세는 제품의 세밀함 (분쇄 한계 감소), 독립 실행형 생산량 (대형 장비), 에너지 소비 및 마모 (단위 제품) 감소, 제품 품질 안정화입니다. 동시에 고효율, 저소비, 대통의 등급 기술 및 장비를 개발합니다. 기존 장비와 기술을 기반으로 인공 지능 기술을 개발하여 원료의 특성과 제품의 세밀함 요구 사항에 따라 생산 공정 구성과 운영 매개변수를 자동으로 최적화하여 효율적이고, 소모가 적고, 제품 품질을 안정시키는 목적을 달성합니다.

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우리나라 비금속 광산 초극세 분쇄와 미세입자 등급 기술의 현황과 발전.

정수림 1 곽리 2

(1 중국 광업대학교 화학환경공학대학, 베이징100083; 2 양양비금속제 광산연구설계원, 산서 양양 7 1202 1

다이제스트: 우리나라 비금속 광산의 초극세 분쇄와 미세등급 기술 및 설비의 현황과 최신 진전을 종합하여 서술하였다.

키워드: 비금속 광물, 초 미세 분쇄, 미세 분류.