專利名稱：碳酸鍶及碳酸鋇粉料的造粒技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)粉料的造粒方法，進(jìn)一步說(shuō)是將粉狀的碳酸鍶及碳酸鋇物料加工成粒狀物料的造粒方法。
隨著工業(yè)生產(chǎn)水平的提高，產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，環(huán)境保護(hù)要求的提高，工作場(chǎng)地衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的提高，一些粉狀固體產(chǎn)品越來(lái)越受到用戶的排斥。例如，顯像管工業(yè)，已拒絕粉狀的碳酸鍶及碳酸鋇原料的使用，所需原料均要求是粒狀產(chǎn)品，否則不能保證玻璃爐料的正常生產(chǎn)。
關(guān)于碳酸鍶及碳酸鋇的造粒方法，目前生產(chǎn)上主要為濕法和干法兩條技術(shù)路線。①濕法造粒方法，是將濕物料與經(jīng)過(guò)粉碎、整形和篩分后返回的干粉物料進(jìn)行混合造粒，然后經(jīng)高溫煅燒、冷卻，再經(jīng)破碎和整形，篩分后，符合粒度要求的物料即可包裝，粉狀物料返回重新造粒。濕法造粒方法目前在工業(yè)上較為流行，但該法的缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。濕法造粒方法能耗高，混合造粒后的物料需要在1100～1200℃下煅燒，否則產(chǎn)品達(dá)不到強(qiáng)度要求;濕法流程長(zhǎng)，設(shè)備多，操作也復(fù)雜;濕法的返料多，因此也降低了生產(chǎn)效率。②干法造粒方法，是首先將濕物料進(jìn)行干燥，然后與經(jīng)過(guò)粉碎、整形和篩分后返回的干粉物料混合，補(bǔ)加一定量的水份，控制濕含量，再高壓擠壓成形，然后冷卻粉碎和整形，篩分后，符合粒度要求的物料即可包裝，粉狀物料返回重新擠壓成形。干法造粒路線是將已干燥的物料擠壓成形塊狀，可想而知需要強(qiáng)大的壓力，因此干法需要特殊的雙輥高壓設(shè)備，壓力需幾十噸，甚至上百噸，材質(zhì)也要特殊的不銹鋼材料，設(shè)備投資大，流程也長(zhǎng);另一缺陷同濕法一樣，粉碎篩分后返料多。
針對(duì)上述造粒方法所存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一條改進(jìn)的無(wú)機(jī)粉料的造粒方法，從而克服目前造粒技術(shù)流程長(zhǎng)，設(shè)備投資大，返料多的缺點(diǎn)。
本發(fā)明首先將濕物料和返回的干粉物料在捏合機(jī)中捏合，或者直接將干粉物料加水在捏合機(jī)中捏合，使物料具有一定的強(qiáng)度，然后送入造粒機(jī)中造粒，粒狀物料經(jīng)干燥冷卻即可包裝，干燥的同時(shí)收集粉塵并返回捏合工序。
本發(fā)明同濕法造粒方法類似，不需將濕物料先行干燥，但又不同于濕法造粒方法，本發(fā)明以前的濕法造粒方法均是將濕物料與干粉物料簡(jiǎn)單的混合均勻，然后造粒，這樣造出的粒子非經(jīng)高溫煅燒，強(qiáng)度難以達(dá)到要求，所以本發(fā)明以前的濕法造粒方法需要經(jīng)過(guò)高溫煅燒這一工序。本發(fā)明不是這樣簡(jiǎn)單的混合，而是將濕物料和干粉物料或是干粉物料加水在如附圖一所示的捏合機(jī)中進(jìn)行捏合。這樣的捏合不僅可以起到將物料混合均勻的作用，而且對(duì)物料反復(fù)擠壓揉捏，將“松散”的物料捏合成“緊密”的物料，這樣的物料再造粒，不經(jīng)煅燒也具有一定的強(qiáng)度，只要控制好物料的濕度、捏合的時(shí)間等因素，造出的粒子干燥后強(qiáng)度即可達(dá)到要求。我們知道碳酸鍶及碳酸鋇物料經(jīng)過(guò)濾后，濾餅含水一般在14～30%之間，根據(jù)濾餅的濕含量本發(fā)明調(diào)節(jié)加入干粉物料量，使物料的濕含量在10～18%之間;當(dāng)直接使用干粉物料加水時(shí)，也要達(dá)到這樣的濕含量。捏合時(shí)間對(duì)物料的性能也有一定影響。時(shí)間短，干、濕物料混合不均勻，造粒時(shí)易產(chǎn)生“干粉”，從而影響產(chǎn)品的一次收率，同時(shí)粒子強(qiáng)度也較差;時(shí)間長(zhǎng)，一方面設(shè)備利用率下降，另一方面造粒時(shí)物料易將造粒機(jī)的篩網(wǎng)破損。本發(fā)明認(rèn)為合適的捏合時(shí)間在10～30分鐘為宜。
本發(fā)明的造粒是在一種搖擺式造粒機(jī)中進(jìn)行。在濕法造粒方法中，可選用的造粒機(jī)種類是很多的，如園盤造粒機(jī)，擠條造粒機(jī)，擠片造粒機(jī)，壓片造粒機(jī)，雙輥擠壓造粒機(jī)等。在多種造粒機(jī)中最簡(jiǎn)單的要數(shù)園盤造粒機(jī)，但該種機(jī)型最大的缺點(diǎn)是粒度分布極不均勻，而且粒子強(qiáng)度差。其它幾種類型的造粒機(jī)均需強(qiáng)大的擠壓力，材質(zhì)選擇和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)有困難。本發(fā)明考慮了碳酸鍶及碳酸鋇物料的性質(zhì)，并且在有本發(fā)明捏合工藝的配合下，選用了如附圖二所示的搖擺式造粒機(jī)。該種型式的造粒機(jī)依靠機(jī)內(nèi)“刮片”的來(lái)回?fù)u擺，將物料從篩網(wǎng)中“擠出”，由于物料事先經(jīng)過(guò)充分的捏合，一旦被“擠”出即成為顆粒狀，并具有一定的強(qiáng)度。因?yàn)椤肮纹笔莵?lái)回“搖擺”的，所以物料相對(duì)來(lái)說(shuō)是被“間歇”擠出的，只要配以合適目數(shù)的篩網(wǎng)，不需要破碎和整形即可得到粒度符合要求的顆粒。
物料成粒后均需經(jīng)過(guò)干燥。一般來(lái)說(shuō)，顆粒物料的干燥一般在120℃即可將水脫盡，但由于碳酸鍶及碳酸鋇物料性質(zhì)所決定，一旦水份蒸發(fā)后，已經(jīng)成形的粒狀產(chǎn)品又會(huì)“粉化”，而使顆粒不復(fù)存在，所以本發(fā)明以前的濕法造方法術(shù)中需要加一高溫煅燒工序，一般是在1100～1200℃煅燒，使部分物料熔融，才能保持其粒狀產(chǎn)品有一定的強(qiáng)度。本發(fā)明選擇了合適的混料即捏合條件和造粒方式，因此不需經(jīng)如此高的溫度煅燒，而只需在270～400℃下進(jìn)行干燥即可達(dá)到脫水干燥的要求，并能保證粒子的強(qiáng)度。本發(fā)明的物料干燥是在如附圖三所示的干燥機(jī)上進(jìn)行。這是一種振動(dòng)式干燥機(jī)，熱氣流與物料走向相反，并且物料是在不斷振動(dòng)下，因此熱風(fēng)很易通過(guò)顆粒間隙，熱交換是充分的，脫水干燥速度也就很快。通常的振動(dòng)干燥機(jī)干燥像碳酸鍶或碳酸鋇這樣的物料“結(jié)疤、堵管、出濕料、粉塵”等問(wèn)題是比較嚴(yán)重的，但在本發(fā)明的條件下，使用本發(fā)明附圖三所示的振動(dòng)干燥機(jī)，這些問(wèn)題均被很好地解決了。在本發(fā)明的干燥溫度下，控制物料的停留時(shí)間為5～15分鐘即可達(dá)到干燥的目的。熱氣流不斷地通入而又不斷地排出，同時(shí)可將“粉化”物料即干粉塵一起吹出，實(shí)際起到了篩分的作用，從而使本發(fā)明省去了篩分這一工序。吹出的干粉塵利用旋風(fēng)分離器可方便地收集，然后返回捏合工序配料使用。由于本發(fā)明的干燥溫度低，不需對(duì)干燥后的物料進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，所以冷卻方式也很簡(jiǎn)單。本發(fā)明只要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的自然風(fēng)冷卻即可包裝。
本發(fā)明主要應(yīng)用于碳酸鍶及碳酸鋇粉料的造粒，可將目前的濕法造粒流程縮短，不需高溫煅燒粒子強(qiáng)度即可達(dá)到要求，干燥后的粒子不需整形和專門篩分，冷卻方式簡(jiǎn)單，干粉返料少。本發(fā)明也適用于其它無(wú)機(jī)粉料的造粒，如白炭黑、漂粉精、硝酸鈉等粉狀物料。
實(shí)例1濕含量18%的沉淀碳酸鋇250千克，回收的干燥后的碳酸鋇粉料100千克，加入雙螺旋捏合機(jī)中捏合30分鐘，再將捏合后的物料送入搖擺式造粒機(jī)中造粒，造出的粒子濕含量13%左右，進(jìn)入振動(dòng)式干造器在350℃下干燥5分鐘，回收粉料37千克，得粒狀產(chǎn)品268千克，產(chǎn)品符合GB1614-89的標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)例2同實(shí)例1的操作，混料濕含量16%，捏合時(shí)間20分鐘，再270℃下干燥15分鐘，收率同實(shí)例1。
實(shí)例3濕含量20%的沉淀碳酸鋇200千克，加入140千克干碳酸鋇粉料，其它操作同實(shí)例1，結(jié)果同實(shí)例1。
實(shí)例4濕含量20%的150千克沉淀碳酸鍶，加入106千克干粉碳酸鍶，補(bǔ)加水17千克，捏合10分鐘，造粒后再400℃下干燥5分鐘，得粒狀產(chǎn)品203千克，粉料23千克。
實(shí)例5同實(shí)例4的操作，混料濕含量12%，捏合15分鐘，造粒300℃下干燥20分鐘，結(jié)果同實(shí)例4。
實(shí)例6濕含量30%的沉淀碳酸鍶300千克，加入干粉碳酸鍶290千克，捏合15分鐘，造粒，在350℃下干燥10分鐘，結(jié)果同實(shí)例4。
實(shí)例7300千克沉淀碳酸鋇干粉，加入40千克水，在雙螺旋捏合機(jī)中捏合30分鐘，造粒，在280℃下干燥15分鐘，結(jié)果同實(shí)例1。
實(shí)例8216千克沉淀碳酸鍶干粉，加水24千克，捏合15分鐘，造粒，在350℃下干燥15分鐘，結(jié)果同實(shí)例4。
實(shí)例9濕含量81%的白炭黑200千克，干燥到70%，或者添加一定量干燥好的白炭黑，使之濕含量也能達(dá)到70%，在雙螺旋捏合機(jī)中捏合20分鐘，，送入搖擺式造粒機(jī)中造粒后進(jìn)入振動(dòng)式干燥機(jī)中干燥，得到粒狀產(chǎn)品48千克，粉料5千克。
實(shí)例10濕含量15%的漂粉精200千克，加入雙螺旋捏合機(jī)中捏合15分鐘，在搖擺式造粒機(jī)中造粒后送入振動(dòng)式干燥機(jī)中干燥，得粒狀產(chǎn)品162千克，粉料8千克。
實(shí)例11濕含量5%的硝酸鈉200千克，操作同實(shí)例10，得粒狀產(chǎn)品180千克，粉料10千克。
對(duì)附圖的說(shuō)明附

圖1雙螺旋捏合機(jī)。物料Ⅰ由料斗加入，通過(guò)捏合后出料Ⅱ。
附圖2搖擺式造粒機(jī)。經(jīng)過(guò)捏合后的物料Ⅱ由斗加入，通過(guò)“刮片”將物料擠出Ⅲ。
附圖3振動(dòng)式干燥機(jī)。經(jīng)過(guò)造粒后的物料Ⅲ由①加入，同時(shí)吹入熱風(fēng)，物料經(jīng)過(guò)干燥后在經(jīng)冷卻段②出料Ⅳ;熱風(fēng)由③吹入，由④吹出，同時(shí)帶走干粉塵進(jìn)入旋風(fēng)分離器，干粉由低部收集Ⅴ，廢氣由上部排出。
權(quán)利要求
1.一種碳酸鍶及碳酸鋇的造粒方法，是將碳酸鍶及碳酸鋇的濕物料與干燥后返回的干粉物料在捏合機(jī)中捏合，或者是將碳酸鍶及碳酸鋇的干粉物料加水在捏合機(jī)中捏合，然后用搖擺式造粒機(jī)造粒，用振動(dòng)干燥機(jī)干燥。
2.一種如權(quán)利要求1所述的造粒方法，物料捏合時(shí)的濕含量控制在10～18%。
3.一種如權(quán)利要求1所述的造粒方法，控制物料的捏合時(shí)間為10～30分鐘。
4.一種如權(quán)利要求1所述的造粒方法，干燥溫度為270～400℃。
全文摘要
本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)粉料的造粒方法，是將碳酸鍶及碳酸鋇粉料在雙螺旋捏合機(jī)中捏合，在搖擺式造粒機(jī)中造粒，經(jīng)振動(dòng)式干燥機(jī)干燥得到粒狀產(chǎn)品。本發(fā)明流程短，冷卻方式簡(jiǎn)單，不需專門的整形和篩分，不需高溫煅燒，返料少。本發(fā)明也適用于其它無(wú)機(jī)粉料的造粒，如白炭黑，漂粉精，硝酸鈉等。
文檔編號(hào)C01F11/18GK1069207SQ91105429
公開(kāi)日1993年2月24日 申請(qǐng)日期1991年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月2日
發(fā)明者熊尚彬, 倪健才, 林錄 申請(qǐng)人:化學(xué)工業(yè)部天津化工研究院