CN103496958B - 低温烧结硅酸锆研磨介质及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低温烧结硅酸锆研磨介质及其制备方法。本发明按照重量计算，包括硅酸锆75-90份、衡阳泥5-15份、碳酸钙1-3份、氧化铝5-15份、氧化镁0.1-1份和氧化锆1-10份。本发明具有磨耗低、真密度高、硬度高、抗压强度高的优点，具有非常理想的经济效益和社会效益。

Description

低温烧结硅酸锆研磨介质及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种研磨介质及其制备方法，特别是一种研磨超细化粉体的研磨介质及其制备方法。
背景技术
目前超细粉体行业发展迅速，而其发展必不可缺的设备是球磨机和砂磨机，这些设备中都必须使用研磨介质。研磨介质是粉体物料的关键。它的形状常规为球状，研磨介质的质量不仅直接影响生产效率，而且对产品质量也有直接影响。目前市场主要的研磨介质普遍为陶瓷材质研磨介质，且一般包括以下几种：1、普通陶瓷研磨介质（主晶相为α一氧化铝、莫来石及玻璃相）采用添加长石粉，液相烧结而成，产品晶粒粗大，真密度低仅为2.5-3.0g/cm3，压碎强度＜600N（Φ2mm），耐磨性较，综合性价比低。2、氧化铝质陶瓷研磨介质（主晶相为α一氧化铝），该类产品主要应用于陶瓷行业或硬质矿物原料的研磨，真密度≧3.6g/cm3，压碎强度800N（Φ2mm），但氧化铝材质脆性大，缺乏韧性，耐磨性较差，不适宜高速砂磨机中应用，只能用于传统慢速球磨机。3、氧化铝研磨介质（主晶相：四方稳定氧化锆）真密度为6.0g/cm3，该产品中低密度陶瓷磨介的研磨机中使用，且价格昂贵。因此，如何研发一款磨耗低、真密度高、硬度高、抗压强度高的研磨介质，成为了行业亟待解决的课题。
发明内容
本发明的目的在于，提供低温烧结硅酸锆研磨介质及其制备方法。本发明具有磨耗低、真密度高、硬度高、抗压强度高的优点，具有非常理想的经济效益和社会效益。
本发明的技术方案：一种低温烧结硅酸锆研磨介质，按照重量计算，包括硅酸锆75-90份、衡阳泥5-15份、碳酸钙1-3份、氧化铝5-15份、氧化镁0.1-1份和氧化锆1-10份。
上述的低温烧结硅酸锆研磨介质中，按照重量计算，包括硅酸锆80-90份、衡阳泥8-12份、碳酸钙1-3份、氧化铝8-12份、氧化镁0.1-1份和氧化锆3-8份。
前述的低温烧结硅酸锆研磨介质中，按照重量计算，包括硅酸锆85份、衡阳泥10份、碳酸钙2份、氧化铝10份、氧化镁0.5份和氧化锆5份。
前述的低温烧结硅酸锆研磨介质的制备方法，具体包括以下步骤；
a、将所述的硅酸锆、衡阳泥、碳酸钙、氧化铝、氧化镁和氧化锆按比例称取并充分混合，得A料；
b、将A料经高速搅拌磨并加工成平均粒径小于0.5微米，得到B料；
c、将B料经过喷雾干燥塔进行烘干造粒，干燥塔烘干温度为130度，蒸发水量为每小时40公斤，待充分烘干后得到C料；
d、将C料经滚动成球机加工后得到D料；
e、将D料经窑炉进行烧制，烧制的温度为1400度且持续3小时，自然冷却得到E料；
f、将E料自磨抛光，筛选规定的尺寸得到成品。
与现有技术相比，本发明采用了全新的组分和及配比关系，该组份和配比关系的组合是申请人经过反复试验、比较、筛选、总结得到的，与现有的研磨料相比，本发明具有磨耗低、真密度高、硬度高、抗压强度高的优点，对环境保护也具有积极作用；由于本发明降低了磨耗率，因此本发明在研磨时无需频繁地添加研磨料，可以提高研磨效率。作为优选，申请人还对本产品的制备方法进行了进一步优选，优选得到的多步骤、多参数与本产品的组分和配比关系从多因素协同作用，使得本发明的效果得到最优化，据申请人试验，本发明的真密度可以达到4.0±0.05g/cm3，磨耗率≤0.5‰/kg.4h，莫氏硬度达到7级，抗压强度≥1600N（Φ2mm），具有非常理想的经济效益和社会效益。
具体实施方式
实施例1：一种低温烧结硅酸锆研磨介质，按照重量计算，包括硅酸锆85份、衡阳泥10份、碳酸钙2份、氧化铝10份、氧化镁0.5份和氧化锆5份。其中衡阳泥，又称湖南衡阳泥，是一种高岭土与瓷石的混合物，以高岭土为主，兼含有未风化成高岭土的绢云母(或水白云母)瓷石，具有含铁少，成瓷白度高的特点，该组份的作用除了提高产品白度外，它还兼有，提高填料可塑性和黏性，以确保湿法成型要求，烧成后形成莫来石，以提高瓷体强度和抗腐蚀性，含有一定的瓷石，可以降低烧成温度，形成玻璃体，使瓷质细腻。衡阳泥是一种本领域常见的化工原料，可从市面上直接购得。授权公告号为CN102030520B的中国发明专利《一种工业塔用填料支撑体及制备方法》也公开了使用该种工业原料的先例。
上述的低温烧结硅酸锆研磨介质的制备方法，具体包括以下步骤；
a、将所述的硅酸锆、衡阳泥、碳酸钙、氧化铝、氧化镁和氧化锆按比例称取并充分混合，得A料；
b、将A料经高速搅拌磨并加工成平均粒径小于0.5微米，得到B料；
c、将B料经过喷雾干燥塔进行烘干造粒，干燥塔烘干温度为130度，蒸发水量为每小时40公斤，待充分烘干后得到C料；
d、将C料经滚动成球机加工后得到D料；制得的D料是直径为0.5mm至30mm的球体，可按客户要求定制；
e、将D料经窑炉进行烧制，烧制的温度为1400度且持续3小时，自然冷却得到E料；
f、将E料自磨抛光，筛选规定的尺寸得到成品。
实施例2：一种低温烧结硅酸锆研磨介质，按照重量计算，包括硅酸锆75份、衡阳泥15份、碳酸钙3份、氧化铝15份、氧化镁0.4份和氧化锆10份。
上述的低温烧结硅酸锆研磨介质的制备方法，具体包括以下步骤；
a、将所述的硅酸锆、衡阳泥、碳酸钙、氧化铝、氧化镁和氧化锆按比例称取并充分混合，得A料；
b、将A料经高速搅拌磨并加工成平均粒径小于0.5微米，得到B料；
c、将B料经过喷雾干燥塔进行烘干造粒，干燥塔烘干温度为130度，蒸发水量为每小时40公斤，待充分烘干后得到C料；
d、将C料经滚动成球机加工后得到D料；制得的D料是直径为0.5mm至30mm的球体，可按客户要求定制；
e、将D料经窑炉进行烧制，烧制的温度为1400度且持续3小时，自然冷却得到E料；
f、将E料自磨抛光，筛选规定的尺寸得到成品。
实施例3：一种低温烧结硅酸锆研磨介质，按照重量计算，包括硅酸锆90份、衡阳泥10份、碳酸钙1份、氧化铝5份、氧化镁1份和氧化锆5份。
上述的低温烧结硅酸锆研磨介质的制备方法，具体包括以下步骤；
a、将所述的硅酸锆、衡阳泥、碳酸钙、氧化铝、氧化镁和氧化锆按比例称取并充分混合，得A料；
b、将A料经高速搅拌磨并加工成平均粒径小于0.5微米，得到B料；
c、将B料经过喷雾干燥塔进行烘干造粒，干燥塔烘干温度为130度，蒸发水量为每小时40公斤，待充分烘干后得到C料；
d、将C料经滚动成球机加工后得到D料；制得的D料是直径为0.5mm至30mm的球体，可按客户要求定制；
e、将D料经窑炉进行烧制，烧制的温度为1400度且持续3小时，自然冷却得到E料；
f、将E料自磨抛光，筛选规定的尺寸得到成品。

Claims (1)

1.低温烧结硅酸锆研磨介质，其特征在于：按照重量计算，原料包括硅酸锆85份、衡阳泥10份、碳酸钙2份、氧化铝10份、氧化镁0.5份和氧化锆5份；具体包括以下步骤；
a、将所述的硅酸锆、衡阳泥、碳酸钙、氧化铝、氧化镁和氧化锆按比例称取并充分混合，得A料；
b、将A料经高速搅拌磨并加工成平均粒径小于0.5微米，得到B料；
c、将B料经过喷雾干燥塔进行烘干造粒，干燥塔烘干温度为130度，蒸发水量为每小时40公斤，待充分烘干后得到C料；
d、将C料经滚动成球机加工后得到D料；
e、将D料经窑炉进行烧制，烧制的温度为1400度且持续3小时，自然冷却得到E料；
f、将E料自磨抛光，筛选规定的尺寸得到成品。
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