类水滑石/膨润土对水中重金属离子的吸附研究进展

类水滑石、膨润土均为具有特殊层状结构的黏土材料,其中类水滑石具有良好的阴离子交换特性,而膨润土具有良好的阳离子交换特性。近年来这两类材料在水处理方面备受关注。主要概述了类水滑石和膨润土的结构与性质,并着重介绍了类水滑石、膨润土及其改性材料在含重金属离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+及HAsO₄2-、Cr₂O₇2-等)废水处理中的应用研究进展。相关研究结果表明,类水滑石焙烧产物对水中HAsO₄2-、Cr₂O₇2-等具有较好的吸附性能,吸附机理以层间离子交换为主;类水滑石经过有机或无机改性处理后对重金属阳离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+等)同样具有较好的吸附性能,吸附过程很可能同时存在表面络合作用、沉淀作用、同晶替代、静电吸引及物理吸附等。通常而言,经活化改性、无机改性、有机改性或无机-有机复合改性的膨润土较天然膨润土具有更为优良的吸附性能,吸附作用为物理吸附、离子交换、化学键或表面络合等。然而大多类水滑石或膨润土经改性处理后易对环境造成二次污染,且不利于吸附剂的循环利用,因此研究开发高效环保的类水滑石或膨润土单一或复合吸附材料具有重要意义。      

矿物填料粉碎-改性一体化工艺原理研究

提出了气流超细粉碎改性一体化的思路，针对气流粉碎过程中改性条件薄弱环节，提出并设计了改性剂胶体粒子化装置，解决了表面改性剂胶体粒子化及其装置与气流超细粉碎机的配合等关键技术问题，进行了气流超细粉碎改性一体化技术的初步工业试验，获得了较好的改性效果。     

硫化矿浮选中滑石抑制剂的研究进展

许多硫化矿常与滑石等镁硅酸盐矿物共存，滑石因其良好的可浮性影响硫化矿浮选分离，影响硫化矿选矿综合指标，对于这类硫化矿常通过抑制滑石实现二者的浮选分离，故对滑石抑制剂及其作用机理进行研究有着重要的意义。本文综述了滑石抑制剂研究进展，滑石抑制剂分为无机类和有机类，无机抑制剂如水玻璃、六偏磷酸钠等在硫化矿浮选中被广泛应用，其抑制机理主要为水解后形成的物质吸附于滑石表面，从而使得滑石亲水；高分子有机抑制剂如CMC、古尔胶等对滑石抑制能力较强，选择性较好，此类药剂主要是通过羟基、羧基与滑石形成氢键、化学键，使滑石亲水，实现硫化矿与滑石的浮选分离。采用有效的高分子抑制剂是今后实现滑石与硫化矿浮选分离的主要方向，而高分子抑制剂中-OH与-COOH是抑制滑石的主要官能团，这为滑石抑制剂的改性、设计与开发提供了依据。      

机械力化学改性层状硅酸盐矿物填料对橡胶力学性能的影响

以滑石、绢云母、高岭土等层状硅酸盐为研究对象，通过添加表面活性剂，并经超音速气流机械力化学改性后，按实验室配方与橡胶体混炼，研究了机械力化学改性层状硅酸盐矿物对橡胶补强效果的影响。     

矿物超细粉碎-改性一体化实验研究

探讨了矿物超细粉碎改性一体化新工艺及其可行性，设计了ＣＰ系列超声速超微气流粉碎分级机配套的表面改性剂胶体粒子化装置，并以重质碳酸钙为例进行了矿物超细粉碎改性一体化的实验研究。热分析、红外光谱分析证实：矿物超细粉碎改性一体化新工艺生产的改性粉体，其表面改性剂分解氧化温度比传统工艺生产的改性粉体高１００℃左右，说明新工艺生产的粉体表面改性剂与矿物表面结合的牢固程度高于传统工艺的。同时探讨了表面改性剂胶体粒子化装置，在ＣＰ系列超微气流粉碎分级机上的安装位置，对改性效果的影响。     

超微气流粉碎改性胶体粒子化装置机理研究

超微气流粉碎改性一体化设备的关键之一是研究设计胶体粒子化装置，使改性剂能够充分与粉体料流混合，以提高改性效果。本文应用流体动力学原理，主要探讨了胶体粒子化装置设计中的超微气流粉碎改性胶体粒子化装置的机理。     

高岭土填料深度加工新工艺

高岭土粉体是塑料和橡胶制品的重要填料,以往国内的高岭土粉体加工只限于一般的碾磨机械粉碎,难以使高岭土粉体细度提高。近年来通过对高岭土粉体进行超音速气流粉碎,使高岭土粉体细度大幅度提高,-2μ的百分含量显著增加。采用有机硅表面处理工艺使高岭土粉体表面化学改性,可增强和提高塑料和橡胶制品的物理性能。本文主要阐述高岭土超音速气流粉碎和表面处理新工艺的原理和方法,这两种新工艺为高岭土粉体的深度加工和应用开辟了新的途径。     

用搅拌磨机对滑石超细粉碎的实验研究

随着现代工业的发展,对超细滑石粉的需求量日益增加,在国内外市场上供不应求。但目前用传统的粉碎设备粉碎滑石,不可能得到-1μm的超细粉。因此,笔者用搅拌磨机对滑石的超细粉碎进行了实验研究。结果表明;用搅拌磨机粉碎滑石可获得平均粒度-1μm的超细粉;结合实验结果应用输入功率计算公式和Charles公式,根据耗电量,可随意预测出粉碎产品的平均粒度。这对生产实践具有重要的实用价值。     

带有分级锥结构的气流粉碎机的改进设计

气流粉碎机是利用高压气流使物料互相冲击、剪切及摩擦作用而达到粉碎目的,是一种应用高效、广泛的超微粉碎设备。通过分析气流粉碎机特点,结合气流分级机的工作原理,在扁平式气流粉碎机设计中采用了分级锥结构,通过调节陶瓷衬管的下端与陶瓷盖间的距离,可有效地控制粉碎后要收集物料的粒度,从而进一步提高物料的粉碎质量和生产效率。     

背压和热压缩空气对流化床气流粉碎的影响

为了提高气流粉碎机的粉碎效率并降低能耗,本实验通过粉碎区背压对粉碎的影响和热压缩空气对喷嘴气流速度的影响进行了研究.结果表明:对超音速喷嘴,与喷嘴背压相匹配的值才能产生最好的粉碎效率;通过相同马赫数的喷嘴,在入口温度为80℃、150℃、300℃时,出口气流速度分别比30℃时的喷嘴出口速度高8%、18%、38%;将压缩空气加热到150℃用于粉碎气源,比常温压缩空气要节约26%～31%的粉碎能耗.同时热空气粉碎具有较好的剥片性,能有效保护云母等矿物的片状结构特性.     

超微气流粉碎喷嘴设计关键参数的研究

介绍了气流磨的特点,分析了气流磨在煤超微粉碎方面的应用,重点研究了气流磨关键部件喷嘴设计的主要参数,对喷嘴的喷气速度、工质流量及喷嘴几何参数进行了研究,得到了喷嘴设计过程中的关键参数对煤超微粉碎性能的影响,提出了煤炭超微粉碎的发展方向和意义。     

十二胺体系中不同磨矿方式对石英可浮性的影响

立式辊磨机是一种集中碎、粉磨、快速烘干、高效选粉等工序为一体的高效设备。本文研究了立式辊磨、干式球磨和湿式球磨三种磨矿方式下石英的表面特性,并考察了十二胺体系下,不同矿浆pH值、捕收剂和调整剂用量下,三种磨矿方式对石英可浮性的影响。结果表明,不同的浮选条件下,立式辊磨机石英样品的回收率基本都高于球磨干式磨矿和球磨湿式磨矿。较优的浮选工艺参数为矿浆pH值8.5,捕收剂十二胺用量为100mg/L,不添加六偏磷酸钠和水玻璃,金属阳离子CaCl2浓度100mg/L。立式辊磨机石英样品较高的表面粗糙度和比表面积提升了浮选过程中十二胺的吸附能力,从而提升石英的回收率。     

Dispersion of kaolinite and talc in aqueous solution: nano-morphology and nano-bubble entrapment

Nano-morphological structure of well-crystallised kaolinite, micronised talc and micronised talc ground in a ring mill has been compared using field emission scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The kaolinite and ground talc dispersed in water immediately after shaking whereas the majority of the micronised talc remains at the air–water interface. AFM micrographs revealed more three-dimensional details of growth steps and attached colloid particles on basal planes of the crystallites than high resolution SEM micrographs. Two-dimensional ordered surface structure on the molecular level was measured by AFM. There are major differences in nano-morphology and surface structure between these three samples. The compact, blocky kaolinite crystals show large, relatively flat (<1.5 nm) basal planes with distinctive step growth on their surfaces. The irregular, thin, curved platelets of the micronised talc have much less complex surface structure with flat, smooth basal surfaces. Micronised talc platelets have much larger aspect ratios than either kaolinite or the ground talc. For micronised talc, the total edge contribution to the specific surface area is 13% whereas ground talc and kaolinite edges contribute 21% and 30–50%, respectively. The low edge contribution to total surface area in micronised talc contributes to its poor dispersion. Highly porous re-entrants and folds are frequently displayed at the edges and between sheets of the micronised talc. These voids, observed in both SEM and AFM micrographs, are filled by air nano-bubbles causing poor dispersion and high floatability when the talc is mixed with water. After grinding, the micronised talc particles are smaller, have reduced aspect ratios and much reduced porosity at edges and between sheets. Hence, the morphological differences in aspect ratio and air entrapment in the porous structure of talc are possible causes for the poor dispersability of micronised talc in comparison to kaolinite and ground talc samples.     

搅拌磨机械化学改性机理的研究

借助搅拌磨超细粉碎过程的机械化学效应能有效实施粉体机械化学改性,用ＩＲ、ＸＰＳ、ＤＴＡ,粘度等方法分析了机械化学改性的机理,研究表明,改性剂通过与粉体表面发生的化学吸附、接枝和键合作用而达到粉体改性的目的,超细粉碎为机械化学改性过程的顺利进行提供了有昨的环境。     

全方位行星式球磨机离散元仿真与试验对比研究

应用离散元仿真和实际研磨试验的方式,研究了全方位行星球磨机介质和物料的碰撞特性,验证了在离散元碰撞模型中同时引入球磨介质和被研磨物料的可行性。结果表明,随着行星盘的翻转,磨罐内研磨介质及物料的分布状态随行星盘的翻转发生周期性变化;球磨介质对于物料颗粒的研磨破碎作用大于冲击破碎作用;无量纲化处理后新增比表面积和总碰撞能损失的相关系数为0.99841,离散元仿真和实际研磨试验结果反映出的研磨效果随转速变化的趋势相近。     

湿式粉磨提高某磷矿粉释磷特性研究

采用行星式球磨机对P₂O₅含量为27.07%的磷矿粉进行超细粉磨,在已确定的适宜干式粉磨工艺参数下,考查了矿浆浓度、磨矿时间对粉磨产品粒度和枸溶率的影响。借助X射线衍射分析、扫描电镜分析、接触角测量仪等测试手段,分别考查了不同磨矿时间条件下粉磨产品的结晶程度、微观形貌和表面自由能的变化规律。结果表明:在矿浆浓度为55%,磨矿时间为150 min条件下,粉磨产品中位径为1.74 μm、枸溶率达到66.24%。随着磨矿时间的延长,磷矿粉中磷矿物结晶程度显著降低,粉磨产品中基本不存在大颗粒,产品接触角逐渐减少,相应的表面自由能呈增加趋势,提高了磷矿粉的释磷特性。      

基于正交试验的水射流粉碎RBF网络模型

水射流粉碎是一项新近发展起来的超细粉碎技术,由于水射流粉碎过程的复杂性,水射流粉碎机的参数设计建立在试验基础上,作者应用ＲＢＦ神经网络,在正交试验的基础上,建立了水射流粉碎过程的模型。研究结果表明,与ＢＰ网络相比,ＲＢＦ网络具有更高的精度和稳定性,所建立的模型可用于粉碎机参数优化。     

高压辊磨+搅拌磨在某复杂难选铁矿石选别工艺中的优越性研究

为了验证在某复杂难选铁矿石的选矿工艺中，应用高压辊磨机和立式搅拌磨的优越性，进行了一系列对比试验。结果表明，与颚式破碎机相比，高压辊磨机产品的粉矿率更高，产品的可磨性更好；与球磨机相比，立式搅拌磨机细磨效率更高、效果更好，相同磨矿细度下，立式搅拌磨机磨矿产品的解离度更高，磁选铁精矿品位也更高；高压辊磨+立式搅拌磨在处理复杂难选铁矿石方面具有显著的优势。     

搅拌磨制备超细凹土粉体的工艺优化

以江苏某地的凹土为原料,用搅拌磨在干法环境下制备了粒径小于1μm、粒度分布均匀的超细凹土粉体。通过条件实验,系统地研究了粉碎时间、搅拌器转速、球料比、球磨介质种类和尺寸以及助磨剂等因素对搅拌磨粉磨效果的影响规律,初步确立了制备超细凹土粉体的最佳工艺条件,从而为实际生产中确定适宜的工艺参数提供了依据。