造粒對四氧化三錳流動性的影響

陳思學　魯　俊　馬金保　陳治強　楊　洋　王志鵬

(中鋼集團安徽天源科技股份有限公司)

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造粒對四氧化三錳流動性的影響

陳思學魯俊馬金保陳治強楊洋王志鵬

(中鋼集團安徽天源科技股份有限公司)

摘要目前國內(nèi)四氧化三錳的粒度在0.5～10 μm，在進料和傳輸過程中容易出現(xiàn)揚塵和管道堵塞。在四氧化三錳料漿進入噴霧干燥前加入合適藥劑，能提高四氧化三錳產(chǎn)品的粒度，改善四氧化三錳的流動性，解決揚塵和管道堵塞問題。

關鍵詞四氧化三錳造粒流動性

四氧化三錳主要用于軟磁行業(yè)，是生產(chǎn)軟磁錳鋅鐵氧體的主要原料。另外四氧化三錳還被用于低溫熱敏電阻的制造，錳酸鋰電池的正極材料，還可以用作某些油漆或涂料的色料，化學添加劑等領域[1]。目前，國內(nèi)四氧化三錳產(chǎn)品的供應商主要有金瑞新材料科技股份有限公司、中鋼集團安徽天源科技股份有限公司、湖南特種金屬材料廠，其產(chǎn)品的粒度在0.5～10 μm，屬較細粉末，在使用過程中容易產(chǎn)生揚塵和引起管道堵塞，危害環(huán)境和工人的健康安全。隨著社會的發(fā)展和科技的進步，人們對環(huán)境和職業(yè)健康安全的要求不斷提高，為提高勞動生產(chǎn)率，加強對環(huán)境和工人職業(yè)健康安全的保護，錳鋅鐵氧體生產(chǎn)企業(yè)不斷引進先進的自動化生產(chǎn)設備和技術，對四氧化三錳的流動性等指標提出了更高的要求。本研究通過造粒條件對四氧化三錳流動性影響的研究，發(fā)現(xiàn)在四氧化三錳料漿進入噴霧干燥前加入分散劑，能夠提高四氧化三錳粒度，改善四氧化三錳流動性，解決揚塵和管道堵塞問題。

1　試驗方法

采用電解錳懸浮氧化法生產(chǎn)四氧化三錳，電解錳片經(jīng)過磨細后在催化劑的作用下通入氧氣氧化成四氧化三錳，洗滌后調(diào)漿，制成一定濃度的四氧化三錳料漿，對未添加任何藥劑和分別添加了與四氧化三錳質(zhì)量比為3%的藥劑B、C的四氧化三錳料漿進行噴霧干燥，在噴霧干燥機取樣，得到不同產(chǎn)品a、b、c，然后對產(chǎn)品a、b、c進行粒度、流動性及潤滑性分析。其中，流動性指數(shù)=休止角指數(shù)+壓縮度指數(shù)+平板角指數(shù)[2]。

2　試驗結(jié)果及分析

2.1產(chǎn)品粒度分析

產(chǎn)品粒度分析結(jié)果見表1，SEM分析結(jié)果見圖1。

表1　產(chǎn)品粒度測試結(jié)果μm

注：平均粒度為費氏粒度儀測定結(jié)果，d50為激光粒度儀測定結(jié)果。

圖1　SEM分析結(jié)果

產(chǎn)品粒度分析結(jié)果表明：加入藥劑B、C可以明顯提高產(chǎn)品平均粒度和球形度，其中加入C的效果最好。加入分散劑B、C對產(chǎn)品的d50及粒度分布沒有太大影響；加入藥劑B、C后，產(chǎn)品的平均粒度有很大提高，但d50沒有太大變化，這也說明藥劑B、C在干燥過程中能使四氧化三錳團聚，但加入水后團聚很容易打開。

2.2產(chǎn)品粉體流動性測定

用BT-1000型粉體綜合性能測試儀進行產(chǎn)品粉體流動性分析，結(jié)果見表2。

表2　產(chǎn)品粉體流動性測定結(jié)果

從表2可以看出，添加藥劑B、C可以提高四氧化三錳產(chǎn)品的流動性指標，特別是藥劑C。

流動性指數(shù)與粉體流動狀態(tài)關系如表3所示。

表3　流動性指數(shù)與粉體流動狀態(tài)關系

2.3藥劑對四氧化三錳粒度及流動性影響機理探討

藥劑B、C含有極性很強的親水基，加入四氧化三錳料漿后，與水形成一層穩(wěn)定的溶劑化水膜包裹住四氧化三錳顆粒，四氧化三錳顆粒之間帶上同種電荷，相互排斥，提高了四氧化三錳料漿流動性，可

以提高四氧化三錳料漿濃度。在四氧化三錳料漿進入噴霧干燥后，包裹在四氧化三錳顆粒周圍的水膜中的水分開始失去，四氧化三錳顆粒開始團聚，形成類球型較大顆粒，從而提高四氧化三錳產(chǎn)品的粒度和流動性，有效解決了四氧化三錳在卸料和傳輸過程中揚塵和堵料難題，同時藥劑分子中親水基的極性越強，效果越好。由于藥劑是強親水性物質(zhì)，四氧化三錳產(chǎn)品在遇水后，藥劑開始溶于水，團聚逐漸打開，因此四氧化三錳顆粒的性能不會受到影響。

3　結(jié)　論

在四氧化三錳料漿進入噴霧干燥前加入藥劑可以提高四氧化三錳產(chǎn)品的粒度和流動性，可以解決四氧化三錳在卸料和傳輸過程中揚塵和堵料難題。四氧化三錳在遇水后，藥劑溶于水，團聚打開，四氧化三錳顆粒的性能不受影響。

參考文獻

[1]陳思學，丁曉鋒，魯俊，等.不同表面活性劑對Mn3O4粉體流動性的影響[J].中國錳業(yè)，2013(1)：20-24．

[2]葉菁，李洪斌，王飛堯.沉淀硫酸鋇粉體流動性及影響因素分析[J].無機鹽工業(yè)，2005，37(1)：21-22．

[3]鄭水林.超微粉體加工技術與應用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004．

[4]任俊．顆粒分散科學與技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005．

(收稿日期2016-05-05)

陳思學(1981—)，男，高級工程師，243000 安徽省馬鞍山市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)紅旗南路51號。