超細矽酸鋯(ZrSi04)是(shi)由(you)天(tian)然(ran)鋯(gao)英(ying)砂(sha)經(jing)超(chao)細(xi)粉(fen)碎(sui)等(deng)工(gong)藝(yi)加(jia)工(gong)而(er)成(cheng)的(de)一(yi)種(zhong)外(wai)觀(guan)呈(cheng)白(bai)色(se)粉(fen)末(mo)狀(zhuang)的(de)超(chao)細(xi)粉(fen)體(ti)，其(qi)特(te)點(dian)是(shi)折(zhe)射(she)率(lv)高(gao)，具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)化(hua)學(xue)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)耐(nai)高(gao)溫(wen)性(xing)能(neng)
，因(yin)此(ci)能(neng)作(zuo)為(wei)乳(ru)濁(zhuo)劑(ji)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)建(jian)築(zhu)陶(tao)瓷(ci)
、衛生陶瓷、日用陶瓷等，在釉料中或坯體中起增白作用。
    生(sheng)產(chan)超(chao)細(xi)矽(gui)酸(suan)鋯(gao)關(guan)鍵(jian)在(zai)於(yu)如(ru)何(he)控(kong)製(zhi)其(qi)粒(li)徑(jing)大(da)小(xiao)及(ji)粒(li)度(du)分(fen)布(bu)

，現(xian)階(jie)段(duan)國(guo)內(nei)外(wai)的(de)超(chao)細(xi)矽(gui)酸(suan)鋯(gao)磨(mo)礦(kuang)工(gong)藝(yi)大(da)多(duo)單(dan)獨(du)采(cai)用(yong)球(qiu)磨(mo)機(ji)或(huo)攪(jiao)拌(ban)磨(mo)進(jin)行(xing)濕(shi)法(fa)研(yan)磨(mo)。在(zai)眾(zhong)多(duo)粉(fen)碎(sui)設(she)備(bei)中(zhong)
，球(qiu)磨(mo)機(ji)產(chan)量(liang)大(da)，但(dan)效(xiao)率(lv)低(di)、能耗高
、產品粒度分布寬；攪拌磨能效利用率高
，產品粒度分布窄
，但產量低，不宜規模化。用攪拌磨生產超細矽酸鋯時，在入磨鋯英砂粒徑為180um的情況下，研磨5-6h能生產出合格的產品，但產量僅為50—60kg/h。用yong球qiu磨mo機ji生sheng產chan超chao細xi矽gui酸suan鋯gao時shi
，采cai用yong分fen級ji沉chen砂sha小xiao直zhi徑jing研yan磨mo介jie質zhi二er段duan磨mo工gong藝yi與yu分fen級ji沉chen砂sha返fan回hui再zai磨mo工gong藝yi相xiang比bi
，球qiu磨mo效xiao率lv明ming顯xian提ti高gao
，物wu料liao中zhong位wei粒li徑jing從cong3.65um降低為2.73um
，球磨時間縮短了1h，生產成本大幅下降l2|。上述球磨機分段研磨的方法有效提高了研磨效率，但中位粒徑大於2um的(de)產(chan)品(pin)還(hai)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)生(sheng)產(chan)高(gao)檔(dang)衛(wei)生(sheng)陶(tao)瓷(ci)的(de)要(yao)求(qiu)。由(you)於(yu)超(chao)細(xi)矽(gui)酸(suan)鋯(gao)作(zuo)為(wei)陶(tao)瓷(ci)釉(you)料(liao)乳(ru)濁(zhuo)劑(ji)，其(qi)粒(li)徑(jing)越(yue)小(xiao)乳(ru)濁(zhuo)效(xiao)果(guo)越(yue)好(hao)，要(yao)滿(man)足(zu)生(sheng)產(chan)高(gao)檔(dang)建(jian)築(zhu)衛(wei)生(sheng)陶(tao)瓷(ci)的(de)要(yao)求(qiu)，其(qi)中(zhong)位(wei)粒(li)徑(jing)應(ying)在(zai)1um左右，富通新能源生產銷售球磨機、雷蒙磨粉機等磨機機械設備。
    本文中針對原材料的物理特性
，對超細矽酸鋯生產工藝中的磨礦工段進行創新設計，采用球磨機與攪拌磨分段研磨
、優化組合的方式
，充分發揮兩種設備的最佳粉碎比，規模化的生產出中位粒徑為1um的超細矽酸鋯粉。
1
、磨礦工藝優化設計
    在各種超細粉磨設備中，攪拌磨憑借其介質充填率高、研磨體尺寸小、攪拌器轉速高等特點而成為一種新型高效的超細粉碎設備

，它具有效率高、能耗低、工藝簡單、產品粒度均勻、汙染低、產品粒徑小等特點。
    而球磨機從外界獲得的能量，除少部分用於對物料的粉碎上以外
，其餘絕大部分能量被消耗在生產振動
、噪音、發熱
、磨損
、摩擦及提升研磨體和物料上了，做了無用功，對細磨物料作用不大。據有關資料介紹
，一般球磨機，能量的有效利用率隻有1%—3%
，其餘97%—99%的能量都被白白浪費掉了。
    球磨機內的研磨體對物料同時具有衝擊作用和擠壓、剪切作用。在研磨的前一階段，物料顆粒較大
，衝擊作用較強；houyijieduan，dangdakeliwuliaobeixihuahou
，chongjizuoyongmingxianjianruo。dangkelixihuazhiyidingxiduhou，chongjiyanmoduijinyibudexihuazuoyongxiandehenxiao。weihuoqugengduoxiaoyu1um的粒子，須選用擠壓

、剪jian切qie作zuo用yong較jiao強qiang的de設she備bei以yi提ti高gao粉fen碎sui效xiao率lv。由you於yu攪jiao拌ban磨mo主zhu要yao用yong於yu物wu料liao的de超chao細xi粉fen碎sui，一yi般ban進jin料liao粒li徑jing較jiao小xiao，所suo以yi攪jiao拌ban磨mo機ji內nei

，起qi主zhu要yao作zuo用yong的de粉fen碎sui力li是shi剪jian切qie力li和he擠ji壓ya力li。擠ji壓ya、剪切的作用方式是微粉碎的較好方式，在同一粉碎能條件下，擠壓
、研磨的能量利用率幾乎是衝擊粉碎的兩倍Il。
    在粉磨物料的過程中，物料顆粒剛開始粉碎時，
2
、結果與討論
2.1球磨機粗磨階段
    在最佳的生產條件下，使用QM5型球磨機對5t鋯英砂進行連續研磨。在不同時間點，用BT-9300S型激光粒度儀對物料粒度進行檢測。從多次實驗中找出有代表性的中位粒徑數據
，中位粒徑隨研磨時間的變化曲線見圖2。從圖可見：在粉磨10 h之前
，曲線下降趨勢明顯，表麵大顆粒物料中位粒徑下降較快
，球磨機的研磨效率較高
；14 h之後，曲線走勢平滑，表明物料粒度減小的很慢，研磨效率低；到16 hzuoyou
，wuliaodetuanjuzuoyonghemojidefensuizuoyongquyupingheng，suishijiandezengjia，lidujianxiaodesudubushishifenhuanman，shenzhimeiyoubianhua，zheshijiubixuzhuanruxiayidaogongxu
，yibianchongfenliyongbutongmojidexiaolv
，jieyuenengyuan。
2.2攪拌磨細磨階段
    在最佳的生產條件下，將表1中球磨機加工6～14 h的礦漿1 t（固相質量分數約60%），編號為K6-K14，衝擊粉碎原理起一定作用，但隨著顆粒變細，該原理粉碎施力方式越來越不適應超細粉碎，特別是微米級、亞微米級乃至納米物料顆粒的粉碎。因為顆粒越細
，裂紋越少
，缺陷越少
，越難磨，這就需要摩擦、剪切施力方式粉碎。
    根據以上原理
，將超細矽酸鋯磨礦工藝分為兩段：前一階段用球磨機對大顆粒物料進行研磨，達到一定的粒度後
，用攪拌磨對物料進一步超細化（圖1）。分別加入JM90型攪拌磨進行連續研磨。每隔th取樣
，用激光粒度儀對物料粒度進行檢測並記錄。從多次實驗中找出有代表性的中位粒徑數據，見表l。
    將球磨機研磨19 h生產的中位粒徑為1.51um的超細矽酸錇產品粒度分布圖與分段磨14 hK12，球磨12 h．攪拌磨2h）生產的中位粒徑為1.01um的產品粒度分布圖對比可見(圖5-6)，球(qiu)磨(mo)機(ji)加(jia)工(gong)的(de)產(chan)品(pin)
，粒(li)徑(jing)較(jiao)大(da)，粒(li)度(du)分(fen)布(bu)較(jiao)寬(kuan)，經(jing)攪(jiao)拌(ban)磨(mo)進(jin)一(yi)步(bu)超(chao)細(xi)化(hua)後(hou)
，粒(li)度(du)分(fen)布(bu)範(fan)圍(wei)明(ming)顯(xian)變(bian)窄(zhai)

，質(zhi)量(liang)指(zhi)標(biao)達(da)到(dao)了(le)高(gao)檔(dang)產(chan)品(pin)的(de)要(yao)求(qiu)。
    可以看出：jiaobanmotongqiumojiyiyang，zaiqianyijieduanyanmoxiaolvjiaogao，nenggouxunsujiangwuliaomoxi，houyijieduanrengrannengjiangwuliaojinyibuchaoxihua


，danyanmoxiaolvhuanmanjiangdi
，zuihoumojidefensuiyongyuyuwuliaodetuanjuzuoyongquyupingheng。yinci，helikongzhijiaobanmodejiagongshijianyeshikongzhichengben
、節(jie)約(yue)能(neng)源(yuan)的(de)關(guan)鍵(jian)手(shou)段(duan)。為(wei)了(le)在(zai)最(zui)節(jie)省(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)生(sheng)產(chan)出(chu)合(he)格(ge)的(de)產(chan)品(pin)，必(bi)須(xu)綜(zong)合(he)分(fen)析(xi)兩(liang)種(zhong)設(she)備(bei)的(de)能(neng)耗(hao)情(qing)況(kuang)，確(que)定(ding)物(wu)料(liao)細(xi)磨(mo)時(shi)最(zui)佳(jia)人(ren)磨(mo)粒(li)徑(jing)，即(ji)尋(xun)找(zhao)最(zui)佳(jia)的(de)研(yan)磨(mo)時(shi)問(wen)分(fen)段(duan)點(dian)。
2.3分段點的確定
    由於設備的容量
、產能不同
，該球磨機一次研磨的5t超細矽酸鋯需要攪拌磨分8次再加工完成。現已知球磨機功率為90 kW
，攪拌磨功率為37 kW，測算出在不同分段點，生產5t中位粒徑為1um的超細矽酸鋯所消耗的電能見表2。
    從電耗測算的結果可以看出：在不同的時間點進行分段研磨會消耗不同的電能，F12消耗最少，為1 672 kW-h。因此，生產出中位粒徑約為lum的超細矽酸鋯產品，在12 h左右分段比較理想，即粗磨階段用球磨機研磨12 h，細磨階段用攪拌磨研磨2h。據估算，使用該技術，僅1台球磨機配合1台攪拌磨，生產超細矽酸鋯產品的產量可達7 t/d。
3、結論
    球(qiu)磨(mo)機(ji)適(shi)用(yong)於(yu)大(da)顆(ke)粒(li)物(wu)料(liao)的(de)前(qian)期(qi)粉(fen)碎(sui)，攪(jiao)拌(ban)磨(mo)適(shi)用(yong)於(yu)微(wei)小(xiao)粒(li)子(zi)的(de)超(chao)細(xi)化(hua)。在(zai)生(sheng)產(chan)超(chao)細(xi)矽(gui)酸(suan)鋯(gao)過(guo)程(cheng)中(zhong)采(cai)用(yong)分(fen)段(duan)研(yan)磨(mo)方(fang)式(shi)
，能(neng)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)不(bu)同(tong)設(she)備(bei)的(de)粉(fen)碎(sui)比(bi)，提(ti)高(gao)研(yan)磨(mo)效(xiao)率(lv)，節(jie)約(yue)能(neng)源(yuan)，符(fu)合(he)國(guo)家(jia)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)政(zheng)策(ce)。同(tong)時(shi)合(he)理(li)利(li)用(yong)分(fen)段(duan)研(yan)磨(mo)的(de)方(fang)式(shi)，能(neng)根(gen)據(ju)客(ke)戶(hu)需(xu)求(qiu)規(gui)模(mo)化(hua)的(de)生(sheng)產(chan)出(chu)所(suo)需(xu)各(ge)種(zhong)粒(li)度(du)的(de)超(chao)細(xi)矽(gui)酸(suan)鋯(gao)產(chan)品(pin)。