CN105540591A - 多品种碳化硼微粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
多品种碳化硼微粉的制备方法,按以下步骤进行:将碳化硼物料先进行一级或二级粉碎,再经过分级和干燥筛分工序,即可得到多种不同粒度的碳化硼微粉。在本方法中,粉碎过程中未引入异类介质,避免了普通球磨法生产中产生的大量杂质,无需再进行后期的酸洗和水洗工序,节约了大量的水资源和能耗,降低了生产成本,同时也避免了环境污染,有利于保护环境;且本方法采用了两级粉碎的方式,避免了普通球磨法中原料过粉碎,粒度带较宽的现象,提高了产品的出品率;此外,本方法流程简单,生产周期短,生产效率高,显著降低了生产成本。本发明方法具有工艺简单易行、生产周期短、产品出品率高、加工成本低、保护环境、节约水资源等优点。
Description
技术领域
本发明属于超硬材料的粉碎技术领域,特别涉及多品种碳化硼微粉的制备方法。
背景技术
碳化硼具有硬度高(莫氏硬度9.36)、耐磨性好、密度低(2.52g/cm3)及熔点高(2450℃)等优异特性,被广泛应用于机械研磨、耐火材料、工程陶瓷、核工业和军事等领域。碳化硼微粉具有比表面积大、化学活性高、反应能力强、熔点和烧结温度低等优异特性,上述优异特性使其广泛应用于精细陶瓷、粉末冶金、电子技术以及复合材料等领域。例如用碳化硼超微粉制备工程陶瓷时,可在较低温度下、较短时间内进行烧结,获得更致密细致结构的烧结体。
由于碳化硼的硬度很高(仅次于金刚石和立方氮化硼),其微粉的加工成为当今的技术难题。目前其主要加工方法为气流粉碎法和普通球磨法。
气流粉碎法通过高速气流带动物料互相碰撞的方法得到碳化硼微粉。虽然气流粉碎法可得到碳化硼微粉,且带入杂质少,但存在着能耗高、产出率低和废料量大,致使生产成本昂贵,原料利用率较低。
目前大规模生产碳化硼微粉的主要方法为仍为普通球磨法。其主要工艺为:碳化硼块料→球磨破碎→酸洗除杂→板框压滤→水力分级→干燥脱水→成品。普通球磨法具有产量高、工艺简单等优点,但也存在着生产周期长(通常为18~30天),产品出品率低(30~40%),能耗高,杂质(主要是Fe)含量高,尤其是还需进行酸洗除杂、水洗净化,导致水资源的浪费和环境的污染。
由此可知,气流粉碎法和普通球磨法的生产工艺均存在碳化硼原料利用率偏低、能耗偏高、产出率较低、水资源的浪费和环境的污染等不足。
发明内容
本发明针对目前碳化硼微粉生产工艺中存在的不足,提出了多品种碳化硼微粉的制备方法。本发明的生产方法是:将碳化硼原料通过立式高能外循环粉碎机或高能自磨机进行一级或二级粉碎后,再经过分级、干燥筛分即可得到多种不同粒度的碳化硼微粉,如耐火材料、热压烧结材料、粒度砂和研磨材料。
本发明的多品种碳化硼微粉的制备方法之一,按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼物料:去离子水:分散剂=1:(0.3~2):(0.0~0.5),进行一级粉碎,得到D50=3~12μm一级粉碎物料;
步骤2,将一级粉碎物料打入旋流器内进行旋流分离,得到粒度小于15μm的溢流细料和粒度大于等于15μm的底流粗料;
步骤3,底流粗料的处理:
(1)将底流粗料进行二级粉碎,得到粒度为D50=2.5~5μm的二级粉碎物料;
(2)将二级粉碎物料进行沉降水选,控制水选料浆中碳化硼的质量浓度为15~30%,水选温度为20~40℃,沉降时间为4~12h,选出碳化硼水选粗料和粒度为D50=2~5μm的碳化硼成品湿料;
(3)将碳化硼成品湿料,干燥筛分,得到粒度为D50=2~5μm的碳化硼热压烧结材料;
(4)将碳化硼水选粗料,粉碎至D50=2~5μm,作为步骤3(1)的二级粉碎物料循环利用;
步骤4,溢流细料的处理:
将溢流细料进行干燥、超声筛分后,得到粒度小于15μm的碳化硼耐火材料;其中,干燥方式为喷雾干燥:喷雾干燥能力为80~200kg/h,干燥温度150~300℃。
本发明的多品种碳化硼微粉的制备方法之二,按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼物料:去离子水:分散剂=1:(0.3~2):(0.0~0.5),粉碎得到粒度为150~600μm的粉碎物料;
步骤2,将粉碎物料打入离心机,在离心转速为2000~8000r/min下,离心分离,得到粒度大于等于400μm的粗料浆和粒度小于400μm的成品湿料浆;
步骤3,将粗料浆粉碎至粒度小于400μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤4,将成品湿料浆干燥、筛分,得到粒度为150~400μm的碳化硼粒度砂;干燥方式为微波干燥:微波频率为500~2000MHz,功率为20~35kW,干燥能力为80~200kg/h。
本发明的多品种碳化硼微粉的制备方法之三,按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼物料:去离子水:分散剂=1:(0.3~2):(0.0~0.5),粉碎,得到基本粒为1~20μm的粉碎物料;
步骤2,将粉碎物料打入旋流器内进行旋流分离,得到粒度小于16μm的溢流细料和粒度大于等于16μm的底流粗料;
步骤3,将碳化硼底流粗料,粉碎至粒度为1~20μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤4,将溢流细料进行沉降水选,控制水选料浆的重量浓度为15~30%,水选温度为20~40℃,沉降时间为4~12h,选出碳化硼水选粗料和粒度为1.5~10μm碳化硼成品湿料;
步骤5,将碳化硼水选粗料,粉碎至粒度为1~20μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤6,将碳化硼成品湿料干燥筛分,得到碳化硼研磨材料;其中,干燥的方式为红外鼓风干燥,干燥条件为:干燥温度为60~100℃,干燥能力为80~200kg/h,干燥时间为6~12h。
上述方法一、方法二或方法三中,粉碎采用的设备为立式高能外循环粉碎机或高能自磨机,两者的技术参数均为:搅拌桨或自磨盘及内衬采用耐磨橡胶和/或聚氨酯材料,粉碎筒的转速为400~800r/min;循环筒的转速为200~400r/min,粉碎时间为5~30h;粉碎采用的分散剂为KS5040、PVP-K90或PEG。
上述方法一、方法二或方法三中,所述的加入立式高能外循环粉碎机或高能自磨机的碳化硼物料,是由不同粒度的三段物料中的任意两段或全部三段组成,粒度分别是2~1000μm、500~5000μm,1000~10000μm,碳化硼物料的纯度均大于90%。
上述方法三中得到的碳化硼研磨材料为:基本粒为1.5~3.5μm的W3.5、基本粒为3.5~5μm的W5、基本粒为5~7μm的W7或基本粒为7~10μm的W10中的一种。
上述方法一、方法二或方法三中所述的碳化硼产品的出品率按照重量百分比为50~95%。
本发明的多品种碳化硼微粉的制备方法的有益效果是:
1、在本发明中,采用了立式高能外循环粉碎机或高能自磨机,未引入异类介质,避免了普通球磨法生产中产生的大量杂质(主要是Fe),无需再进行后期的酸洗和水洗工序,节约了大量的水资源和能耗,降低了生产成本,同时也避免了环境污染,有利于保护环境;
2、本发明中,方法一中采用了两级串联的粉碎方式,避免了普通球磨时产生的原料过粉碎,粒度带较宽的现象,大大提高了产品的出品率(70~95%);
3、在本发明中,沉降分级时直接水选成品,显著缩短了生产周期(2~5天),大大提高了生产效率,降低生产成本。
4、在本发明中,可通过调整粉碎时间和粉碎方法来得到多种不同粒度的碳化硼微粉,如:碳化硼耐火材料(3~15μm)、碳化硼热压烧结材料(D50=2~5μm)、碳化硼粒度砂(150~400μm)、碳化硼研磨材料,如W3.5(基本粒为1.5~3.5μm)、W5(基本粒为3.5~5μm)、W7(基本粒为5~7μm)、W10(基本粒为7~10μm)。
附图说明
图1为本发明的多品种碳化硼微粉的制备方法一的流程图;
图2为本发明的多品种碳化硼微粉的制备方法二的流程图;
图3为本发明的多品种碳化硼微粉的制备方法三的流程图。
具体实施方式
实施例1
多品种碳化硼微粉的制备方法,采用方法一,粉碎采用的设备为立式高能外循环粉碎机,其技术参数为:搅拌桨及内衬采用耐磨橡胶和聚氨酯材料,粉碎筒的转速为400r/min;循环筒的转速为200r/min,粉碎时间为30h;按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼物料:去离子水=1:1,进行一级粉碎,得到D50=3~8μm一级粉碎物料;其中,碳化硼物料是由不同粒度的两段物料组成,这两段碳化硼的粒度分别是2~1000μm、500~5000μm,碳化硼物料纯度均大于90%;
步骤2,将一级粉碎物料打入旋流器内进行分离,得到粒度为3~15μm的溢流细料和粒度为D97=15~4000μm的底流粗料;
步骤3,底流粗料的处理:
(1)将底流粗料进行二级粉碎,得到粒度为D50=2.5~5μm的二级粉碎物料;
(2)将二级粉碎物料进行沉降水选,控制水选料浆中的碳化硼的质量浓度为15%,水选温度为40℃,沉降时间为4h,选出碳化硼水选粗料和粒度为D50=2~5μm的碳化硼成品湿料;
(3)将碳化硼成品湿料,干燥筛分,得到粒度为D50=2~5μm的碳化硼热压烧结材料;
(4)将碳化硼水选粗料,粉碎至D50=2~5μm,作为步骤3(1)的二级粉碎物料循环利用;
步骤4,溢流细料的处理:
将溢流细料干燥、超声筛分后,得到粒度小于15μm的碳化硼耐火材料;其中,干燥方式为喷雾干燥:喷雾干燥能力为80kg/h,干燥温度150℃。
本实施例的多品种碳化硼微粉的制备方法的流程图如图1所示。
本实施例的碳化硼耐火材料和碳化硼热压烧结材料的总出品率为70%。
实施例2
多品种碳化硼微粉的制备方法,采用方法一,粉碎采用的设备为高能自磨机,其技术参数为:自磨盘及内衬采用耐磨橡胶,粉碎筒的转速为650r/min;循环筒的转速为300r/min,粉碎时间为20h,分散剂为PVP-K90;按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼填充物料:去离子水:分散剂=1:0.3:0.5,进行一级粉碎,得到D50=8~200μm的一级粉碎物料;其中,碳化硼物料是由不同粒度的两段物料组成,这两段碳化硼的粒度分别是2~1000μm、1000~10000μm,其纯度均大于90%;
步骤2,将一级粉碎物料打入旋流器内进行分离,得到粒度为3~15μm的溢流细料和粒度为D97=15~4000μm的底流粗料;
步骤3,底流粗料的处理:
(1)将底流粗料进行二级粉碎,得到粒度为D50=2.5~5μm的二级粉碎物料;
(2)将二级粉碎物料进行沉降水选,控制水选料浆中的碳化硼的质量浓度为30%,水选温度为20℃,沉降时间为12h,选出碳化硼水选粗料和粒度为D50=2~5μm的碳化硼成品湿料;
(3)将碳化硼成品湿料,干燥筛分,得到粒度为D50=2~5μm的碳化硼热压烧结材料;
(4)将碳化硼水选粗料,粉碎至D50=2~5μm,作为步骤3(1)的二级粉碎物料循环利用;
步骤4,溢流细料的处理:
将溢流细料干燥、超声筛分后,得到粒度小于15μm的碳化硼耐火材料;其中,干燥方式为喷雾干燥:喷雾干燥能力为200kg/h,干燥温度300℃。
本实施例的多品种碳化硼微粉的制备方法的流程图如图1所示。
本实施例的碳化硼耐火材料和碳化硼热压烧结材料的总出品率为75%。
实施例3
多品种碳化硼微粉的制备方法,采用方法一,粉碎采用的设备为立式高能外循环粉碎机,其技术参数为:搅拌桨及内衬采用聚氨酯材料,粉碎筒的转速为800r/min;循环筒的转速为400r/min,粉碎时间为5h,分散剂为PEG;按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼填充物料:去离子水:分散剂=1:2:0.1,进行一级粉碎,得到D50=200~4000μm的一级粉碎物料;其中,碳化硼物料是由不同粒度的三段物料组成,这三段碳化硼的粒度分别是2~1000μm、500~5000μm,1000~10000μm,其纯度均大于90%;
步骤2,将一级粉碎物料打入旋流器内进行分离,得到粒度为3~15μm的溢流细料和粒度为D97=15~4000μm的底流粗料;
步骤3,底流粗料的处理:
(1)将底流粗料进行二级粉碎,得到粒度为D50=2.5~5μm的二级粉碎物料;
(2)将二级粉碎物料进行沉降水选,控制水选料浆中的碳化硼的质量浓度为20%,水选温度为30℃,沉降时间为8h,选出碳化硼水选粗料和粒度为D50=2~5μm的碳化硼成品湿料;
(3)将碳化硼成品湿料,干燥筛分,得到粒度为D50=2~5μm的碳化硼热压烧结材料;
(4)将碳化硼水选粗料,粉碎至D50=2~5μm,作为步骤3(1)的二级粉碎物料循环利用;
步骤4,溢流细料的处理:
将溢流细料干燥、超声筛分后,得到粒度小于15μm的碳化硼耐火材料;其中,干燥方式为喷雾干燥:喷雾干燥能力为120kg/h,干燥温度220℃。
本实施例的多品种碳化硼微粉的制备方法的流程图如图1所示。
本实施例的碳化硼耐火材料和碳化硼热压烧结材料的总出品率为78%。
实施例4
多品种碳化硼微粉的制备方法,采用方法二,粉碎采用的设备为高能自磨机,其技术参数为:搅拌桨及内衬采用耐磨橡胶和聚氨酯材料,粉碎筒的转速为550r/min;循环筒的转速为250r/min,粉碎时间为22h,分散剂为KS5040;按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼原料:去离子水:分散剂=1:2:0.5,粉碎,得到粒度为150~500μm的粉碎物料;其中,碳化硼物料是由不同粒度的两段物料组成,这两段碳化硼的粒度分别是500~5000μm,1000~10000μm,其纯度均大于90%;
步骤2,将粉碎物料打入离心机,在离心转速为2000r/min下,离心分离,得到粒度D97=360~600μm的粗料浆和粒度为150~360μm的成品湿料浆;
步骤3,将粗料浆粉碎至粒度小于400μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤4,将成品湿料干燥、筛分,得到粒度为150~400μm的碳化硼粒度砂;干燥方式为微波干燥:微波干燥的微波频率为500MHz,功率为20kW,干燥能力为80kg/h。
本实施例的多品种碳化硼微粉的制备方法的流程图如图2所示。
本实施例的碳化硼粒度砂的出品率为95%。
实施例5
多品种碳化硼微粉的制备方法,采用方法二,粉碎采用的设备为高能自磨机,其技术参数为:自磨盘及内衬采用聚氨酯材料,粉碎筒的转速为800r/min;循环筒的转速为400r/min,粉碎时间为5h,分散剂为PEG;按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼原料:去离子水:分散剂=1:1.2:0.4,粉碎,得到粒度为200~600μm的粉碎物料;其中,碳化硼物料是由不同粒度的两段组成,这两段碳化硼的粒度分别是50~1000μm、1000~10000μm,其纯度均大于90%;
步骤2,将粉碎物料打入离心机,在离心转速为8000r/min下,离心分离,得到粒度D97=400~600μm的粗料浆和粒度为200~400μm的成品湿料浆;
步骤3,将粗料浆粉碎至粒度小于400μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤4,将成品湿料干燥、筛分,得到粒度为200~400μm的碳化硼粒度砂;干燥方式为微波干燥:微波干燥的微波频率为2000MHz,功率为35kW,干燥能力200kg/h。
本实施例的多品种碳化硼微粉的制备方法的流程图如图2所示。
本实施例的碳化硼粒度砂的出品率为90%。
实施例6
多品种碳化硼微粉的制备方法,采用方法二,粉碎采用的设备为立式高能外循环粉碎机,其技术参数为:自磨盘及内衬采用耐磨橡胶,粉碎筒的转速为400r/min;循环筒的转速为250r/min,粉碎时间为16h;按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼原料:去离子水=1:0.3,粉碎,得到粒度为250~500μm的粉碎物料;其中,碳化硼物料是由不同粒度的三段物料中组成,这三段碳化硼的粒度分别是2~400μm、500~800μm,1000~8000μm,其纯度均大于90%;
步骤2,将粉碎物料打入离心机,在离心转速为5000r/min下,离心分离,得到粒度D97=360~500μm的粗料浆和粒度为150~360μm的成品湿料浆;
步骤3,将粗料浆粉碎至粒度小于400μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤4,将成品湿料干燥、筛分,得到粒度为150~360μm的碳化硼粒度砂;干燥方式为微波干燥:微波干燥的微波频率为1200MHZ,功率为28kW,干燥能力为150kg/h。
本实施例的多品种碳化硼微粉的制备方法的流程图如图2所示。
本实施例的碳化硼粒度砂的出品率为92%。
实施例7
多品种碳化硼微粉的制备方法,采用方法三,粉碎采用的设备为高能自磨机,其技术参数为:搅拌桨及内衬采用聚氨酯材料,粉碎筒的转速为800r/min;循环筒的转速为400r/min,粉碎时间为5h,分散剂为KS5040;按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼原料:去离子水:分散剂=1:1.6:0.25,粉碎,得到基本粒为1~6μm的粉碎物料;其中,碳化硼物料是由不同粒度的两段物料组成,这两段碳化硼的粒度分别是2~600μm、2000~5000μm,其纯度均大于90%;
步骤2,将粉碎物料打入旋流器内进行旋流分离,得到粒度小于4μm的溢流细料和粒度大于等于4μm的底流粗料;
步骤3,将碳化硼底流粗料,粉碎至粒度为1~20μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤4,将溢流细料进行沉降水选,控制水选料浆的重量浓度为15%,水选温度为20℃,沉降时间为12h,选出碳化硼水选粗料和基本粒为1.5~3.5μm碳化硼成品湿料;
步骤5,将碳化硼水选粗料,粉碎至粒度为1~20μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤6,将碳化硼成品湿料干燥筛分,得到碳化硼研磨材料W3.5;其中,干燥的方式为红外鼓风干燥,干燥条件为:干燥温度为60℃,干燥能力为80kg/h,干燥时间为12h。
本实施例的多品种碳化硼微粉的制备方法的流程图如图3所示。
本实施例的碳化硼研磨材料W3.5的出品率为72%。
实施例8
多品种碳化硼微粉的制备方法,采用方法三,粉碎采用的设备为立式高能外循环粉碎机,其技术参数为:自磨盘及内衬采用耐磨橡胶和聚氨酯材料,粉碎筒的转速为400r/min;循环筒的转速为200r/min,粉碎时间为30h,分散剂为PVP-K90;按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼原料:去离子水:分散剂=1:1.2:0.15,粉碎,得到基本粒为4~8μm的粉碎物料;其中,碳化硼物料是由不同粒度的两段物料组成,这两段碳化硼的粒度分别是2~100μm、1000~5000μm,其纯度均大于90%;
步骤2,将粉碎物料打入旋流器内进行旋流分离,得到粒度小于6μm的溢流细料和粒度大于等于6μm的底流粗料;
步骤3,将碳化硼底流粗料,粉碎至粒度为1~20μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤4,将溢流细料进行沉降水选,控制水选料浆的重量浓度为30%,水选温度为40℃,沉降时间为6h,选出碳化硼水选粗料和基本粒为3.5~5μm碳化硼成品湿料;
步骤5,将碳化硼水选粗料,粉碎至粒度为1~20μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤6,将碳化硼成品湿料干燥筛分,得到碳化硼研磨材料W5;其中,干燥的方式为红外鼓风干燥,干燥条件为:干燥温度为100℃,干燥能力为200kg/h,干燥时间为6h。
本实施例的多品种碳化硼微粉的制备方法的流程图如图3所示。
本实施例的碳化硼研磨材料W5的出品率为80%。
实施例9
多品种碳化硼微粉的制备方法,采用方法三,粉碎采用的设备为立式高能外循环粉碎机,其技术参数为:搅拌桨或自磨盘及内衬采用耐磨橡胶,粉碎筒的转速为650r/min;循环筒的转速为350r/min,粉碎时间为15h;按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼原料:去离子水=1:2,粉碎,得到基本粒为5~10μm的粉碎物料;其中,碳化硼物料是由不同粒度的三段物料组成,这三段碳化硼的粒度分别是100~500μm、1000~3000μm,2000~60000μm,其纯度均大于90%;
步骤2,将粉碎物料打入旋流器内进行旋流分离,得到粒度小于8μm的溢流细料和粒度大于等于8μm的底流粗料;
步骤3,将碳化硼底流粗料,粉碎至粒度为1~20μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤4,将溢流细料进行沉降水选,控制水选料浆的重量浓度为25%,水选温度为30℃,沉降时间为4h,选出碳化硼水选粗料和基本粒为5~7μm碳化硼成品湿料;
步骤5,将碳化硼水选粗料,粉碎至粒度为1~20μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤6,将碳化硼成品湿料干燥筛分,得到碳化硼研磨材料W7;其中,干燥的方式为红外鼓风干燥,干燥条件为:干燥温度为80℃,干燥能力为120kg/h,干燥时间为8h。
本实施例的多品种碳化硼微粉的制备方法的流程图如图3所示。
本实施例的碳化硼研磨材料W7的出品率为85%。
实施例10
多品种碳化硼微粉的制备方法,采用方法三,粉碎采用的设备为立式高能外循环粉碎机或高能自磨机,其技术参数为:自磨盘及内衬采用聚氨酯材料,粉碎筒的转速为550r/min;循环筒的转速为400r/min,粉碎时间为10h,分散剂为KS5040;按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼原料:去离子水:分散剂=1:0.3:0.5,粉碎,得到基本粒为7~15μm的粉碎物料;其中,碳化硼物料是由不同粒度的两段物料中组成,这两段碳化硼的粒度分别是50~1000μm、1000~10000μm,其纯度均大于90%;
步骤2,将粉碎物料打入旋流器内进行旋流分离,得到粒度小于13μm的溢流细料和粒度大于等于13μm的底流粗料;
步骤3,将碳化硼底流粗料,粉碎至粒度为1~20μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤4,将溢流细料进行沉降水选,控制水选料浆的重量浓度为20%,水选温度为32℃,沉降时间为8h,选出碳化硼水选粗料和基本粒为7~10μm碳化硼成品湿料;
步骤5,将碳化硼水选粗料,粉碎至粒度为1~20μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤6,将碳化硼成品湿料干燥筛分,得到碳化硼研磨材料W10;其中,干燥的方式为红外鼓风干燥,干燥条件为:干燥温度为60℃,干燥能力为180kg/h,干燥时间为10h。
本实施例的多品种碳化硼微粉的制备方法的流程图如图3所示。
本实施例的碳化硼研磨材料W10的出品率为88%。
Claims (7)
1.一种多品种碳化硼微粉的制备方法,其特征在于,按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼物料:去离子水:分散剂=1:(0.3~2):(0.0~0.5),进行一级粉碎,得到D50=3~12μm一级粉碎物料;
步骤2,将一级粉碎物料打入旋流器内进行分离,得到粒度小于15μm的溢流细料和粒度大于等于15μm的底流粗料;
步骤3,底流粗料的处理:
(1)将底流粗料进行二级粉碎,得到粒度为D50=2.5~5μm的二级粉碎物料;
(2)将二级粉碎物料进行沉降水选,其中水选料浆浓度为15~30wt%,水选温度为20~40℃,沉降时间为4~12h,选出碳化硼水选粗料和粒度为D50=2~5μm的碳化硼成品湿料;
(3)将碳化硼成品湿料,干燥筛分,得到粒度为D50=2~5μm的碳化硼热压烧结材料;
(4)将碳化硼水选粗料,粉碎至D50=2~5μm,作为步骤3(1)的二级粉碎物料循环利用;
步骤4,溢流细料的处理:将溢流细料进行干燥、超声筛分后,得到粒度小于15μm的碳化硼耐火材料;其中,干燥方式为喷雾干燥:喷雾干燥能力为80~200kg/h,干燥温度150~300℃。
2.一种多品种碳化硼微粉的制备方法,其特征在于,按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼物料:去离子水:分散剂=1:(0.3~2):(0.0~0.5),粉碎得到粒度为150~600μm的粉碎物料;
步骤2,将粉碎物料打入离心机,在离心转速为2000~8000r/min下,离心分离,得到粒度大于等于400μm的粗料浆和粒度小于400μm的成品湿料浆;
步骤3,将粗料浆粉碎至粒度小于400μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤4,将成品湿料浆干燥、筛分,得到粒度为150~400μm的碳化硼粒度砂;干燥方式为微波干燥:微波频率为500~2000MHz,功率为20~35kW,干燥能力为80~200kg/h。
3.一种多品种碳化硼微粉的制备方法,其特征在于,按以下步骤进行:
步骤1,按质量比,碳化硼物料:去离子水:分散剂=1:(0.3~2):(0.0~0.5),粉碎,得到基本粒为1~20μm的粉碎物料;
步骤2,将粉碎物料打入旋流器内进行旋流分离,得到粒度小于16μm的溢流细料和粒度大于等于16μm的底流粗料;
步骤3,将碳化硼底流粗料,粉碎至粒度为1~20μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤4,将溢流细料进行沉降水选,控制水选料浆的重量浓度为15~30%,水选温度为20~40℃,沉降时间为4~12h,选出碳化硼水选粗料和粒度为1.5~10μm碳化硼成品湿料;
步骤5,将碳化硼水选粗料,粉碎至粒度为1~20μm,作为步骤1的粉碎物料循环利用;
步骤6,将碳化硼成品湿料干燥筛分,得到碳化硼研磨材料;其中,干燥的方式为红外鼓风干燥,干燥条件为:干燥温度为60~100℃,干燥能力为80~200kg/h,干燥时间为6~12h。
4.根据权利要求3所述的多品种碳化硼微粉的制备方法,其特征在于,所述步骤6中,得到的碳化硼研磨材料为:基本粒为1.5~3.5μm的W3.5、基本粒为3.5~5μm的W5、基本粒为5~7μm的W7或基本粒为7~10μm的W10中的一种。
5.根据权利要求1、2或3所述的多品种碳化硼微粉的制备方法,其特征在于,所述的粉碎采用的设备为立式高能外循环粉碎机或高能自磨机,两者的技术参数均为:搅拌桨或自磨盘及内衬采用耐磨橡胶和/或聚氨酯材料,粉碎筒的转速为400~800r/min;循环筒的转速为200~400r/min,粉碎时间为5~30h,粉碎采用的分散剂为KS5040、PVP-K90或PEG。
6.根据权利要求5所述的多品种碳化硼微粉的制备方法,其特征在于,所述的加入立式高能外循环粉碎机或高能自磨机的碳化硼物料,是由不同粒度的三段物料中的任意两段或全部三段组成,粒度分别是2~1000μm、500~5000μm,1000~10000μm,碳化硼物料的纯度均大于90%。
7.根据权利要求1、2或3所述的多品种碳化硼微粉的制备方法,其特征在于,所述的碳化硼产品的出品率按照重量百分比均为50~95%。
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