9万吨年蒙脱石粉末球分级生产线工艺流程设计.doc
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1、 粉体工程课程设计任务书题 目: 9万吨/年蒙脱石粉末球分级生产线工艺流程设计 专 业: 材料工程专业姓 名: 魏雷班 级: 材料112 学 号: 26指导教师: 张长森 设计时间: 2014.2.24 粉体工程课程设计说明书题 目: 9万吨/年蒙脱石粉末球分级生产线工艺流程设计 专 业: 材料工程专业 姓 名: 魏雷 班 级: 材料112 学 号: 26指导教师: 张长森 设计时间: 2014.2.24 目录一 工艺说明3二 背景及定义3三 蒙脱石的应用及意义5四 原料及预处理系统及流程图8五 破碎系统9六 破碎机的选取及参数11七 提升机选择HL型环链离心斗式提升机15八 输送机选择GX管
2、式螺旋输送机16九 球磨机选择超细球磨机16十 分级机选择多转子分级机18十一 收尘器选择布袋式除尘器19十二 包装机选择XYC-Q自动定量颗粒包装秤机20十三 风机选择21十四 环境保护21十五 经济效益24十六 工作小结24十七 参考文献25一. 工艺说明: 本次流程生产的产品为6006000目超细蒙脱石粉末,蒙脱石又名微晶高岭石,一种层状结构、片状结晶的硅酸盐粘土矿,其族系物有1其成分为(Na,Ca) 0.33 Al,Mg)2Si4O10(OH)2nH2O ,由二层共顶联接的硅氧四面体片夹一层共棱联接的铝(镁)氧(氢氧)八面体片构成2:1型含结晶水结构,是粘土类矿物中晶体结构变异最强的矿
3、物之一,通过衍射仪慢速扫描的试验结果表明为天然纳米材料。二.背景及定义: 蒙脱石主要由基性火成岩在碱性环境中风化而成,也有的是海底沉积的火山灰分解后的产物。蒙脱石为膨润土的主要成分。膨润土在我国产地很多,如辽宁、黑龙江、吉林、河北、河南、浙江等地都有产出。我国具工业价值的蒙脱石矿床多产于中生代火山岩系中。 本工艺流程选择的膨润土生产厂家是河南信阳的信阳华业膨润土有限公司。其供应的膨润土生产原矿价格为280元/吨。膨胀系数为200,符合0.5*0.5*0.5的矿源尺寸要求。 目前市场上蒙脱石,先是颜色上的区别,从白色、灰白色、黄白色到淡紫色、紫红色等等,各种颜色的都有,另外蒙脱石价格也从每吨几千
4、元到几万元不等,蒙脱石吸水性很强,具有很强的吸附能力和阳离子交换能力。蒙脱石在人药上应用比较广泛,主要用来治疗和预防婴幼儿腹泻,如思密达、必奇等产品,其主要成分就是蒙脱石。蒙脱石是膨润土的主要成分,但膨润土不等于蒙脱石,只有膨润土中蒙脱石含量超过80%以上,才叫蒙脱石,蒙脱石含量低于80%就不能叫蒙脱石。目前市场上很多价格很低的产品,基本上就是加工的细一些普通的膨润土,其吸附细菌、病毒及霉菌毒素的作用很弱。不能用颜色来判定蒙脱石质量的好坏,蒙脱石的颜色主要由于矿源决定,不同区域的蒙脱石,颜色差异很大。一般白度比较好蒙脱石含量又高的矿源国内很少见,同时白度越高的蒙脱石,含有方英石的几率更高,含有
5、方英石的蒙脱石不适合应用于动物机体。国内白度高、蒙脱石含量又高且同时不含方英石的膨润土矿,几乎很少。另外这种这种矿80%以上基本都应用于附加值更高医药化工等行业,应用于畜牧行业的很少,因为畜牧行业是一个规模较大的附加值较低的行业。蒙脱石含量越高,其吸附能力越强,同等含量下,粒度越细,吸附能力越强,同时只有阳离子交换能力强的蒙脱石,吸咐力才会高。目前检测蒙脱石的含量的方法有这么几种,一个是X射线衍射法,这个方法精确度比较高,能够准确检测出蒙脱石的成分及含量。另外一个检测蒙脱石含量的方法是吸蓝量法,这个方法不需要专门的仪器,相对比较容易,一般的饲料企业购买一些简单的试剂都可以检测。吸蓝量法相对精度
6、不是很高,需要化验员的熟练程度,经验丰富的化验员检测误差一般不会超过1%。目前市场上蒙脱石的粒度基本在325目到500目左右的居多,800目及以上的产品目前市场上仅个别企业能够生产。另外,检测阳离子交换量的方法也是判断蒙脱石的一个重要指标,阳离子交换量在100mmo1/100g才会有良好的吸咐性能,在畜牧行业应用才会真正起到明显的止泻与脱霉效果。畜牧行业上蒙脱石的提纯方法主要是物理方法,目前比较常用的物理方法主要有两种,一个是干法提纯,主要适用于蒙脱石含量比较高(大于80%)、粒度较细脉状矿物石英、长石这类较粗的矿石。其工艺流程为:膨润土原矿- 自然干燥- 破碎- 气流干燥- 粉磨- 风选分级
7、- 包装。干燥分两段进行,首先,通过自然干燥,使原矿的水分从40降至25 以下;然后将原矿破碎至34 em,进一步采用流态化干燥机、回转百叶窗式烘干机、旋风式烘干机、回转干燥机等使膨润土的水分含小于6 一12。为防止因蒙脱石结构变化而引起膨润土的性能改变,烘干温度应低于250,且时间不宜过长。利用雷蒙磨将干燥后的膨润土粉磨至00440147 mm,然后采用气流分级机进行分级,同时除去长石、石英等砂质矿物,既得最终产品。对于蒙脱石含量较低(30 一80)或所含长石及石英的粒度极小的膨润土矿,以空气为介质,利用干法分离不可能得到高品质产品,因为蒙脱石的密度(2125 gem )与杂质矿物密度(25
8、26gem )相差不大,而且干法磨矿不可能将黏土矿物(小于2 m黏粒)与杂质充分解离,所以必须使用湿法分选。湿法提纯主要有自然沉降法、凝集法、高速离心法等,湿法提纯最主要的缺点是提纯一般最大到90%左右,不可能再高,因为里面夹杂着很少量的石英、方石英、长石、云母等杂质,特别是含方英石较多的矿,无法进行湿法提纯。这些杂质颗粒细微,夹杂在蒙脱石的晶层之间。蒙脱石的提纯还包括化学提纯、复合提纯等方法,由于其成本过高,主要应用于医药及化妆品等行业,一般不适用于附加值较低畜牧行业。蒙脱石属于资源性的产品,部分区域含量在80%以下的膨润土矿比较普遍,但含量超过90%而且重金属、方英石等不超标的矿山则非常少
9、见。目前市场上大多数的蒙脱石产品,其含量基本都不超过80%,而且很多饲料企业不清楚蒙脱石含量具体的检测方法,国家目前虽然已经将蒙脱石列入单一饲料原料目录,但国家对蒙脱石也没有相应的一个标准。三.蒙脱石的应用及意义(目的): 1、治疗腹泻,保护胃肠粘膜的作用 止泻药造成腹泻的原因有细菌性腹泻、病毒性腹泻、寄生虫性腹泻、非感染因素腹泻等。蒙脱石对多种原因引起的腹泻有独特的治疗效果,其作用机理是对消化道内的致病菌,以及它们所产生的毒素、气体等有极强的吸附、固定、抑制作用,使其失去致病性,促进损伤的消化道黏膜上皮再生,恢复肠蠕动的正常节律,维护肠道的输送和吸收,提高消化道的免疫功能。一些医药厂家生产的
10、蒙脱石散或是兽药厂家生产的粉剂止泻药都是通过蒙脱石治疗腹泻的功能而达到期望的效果。 2、吸附和脱除霉菌毒素的作用 脱霉剂蒙脱石是天然的层状硅酸盐纳米材料,每层厚度仅1 nm,颗粒细小,比表面积巨大,每立方毫米(半个米粒)能容纳三千亿个颗粒,每克粉剂就能覆盖110平米的篮球场大小的消化道表面,可加强黏膜屏障的作用;加上蒙脱石的不均匀电荷特性,基本层中带负电,层间带正电,使得蒙脱石具有强大的静电吸附能力,可吸附固定抑制多种病毒、病菌及其所产生的毒素,平衡正常菌群,提高消化道的免疫功能。蒙脱石还具有黏塑性,层与层之间可以滑动打开,在消化道延展,层与层之间并不散乱分离,从而形成连续保护膜。蒙脱石本身具
11、有极强的吸附力,强劲的脱霉脱菌因子,可以有效清除饲料中的多种有害霉菌毒素,清除毒素对动物机体的损害,对黄曲霉素、赭曲霉素、玉米赤霉烯酮毒素、呕吐毒素、T2毒素等霉菌毒素有有极强的吸附、固定、抑制作用。因此,蒙脱石作为一种优质的脱霉剂而被广泛应用。 3、凝血止血的作用 止血剂蒙脱石能激活凝血因子,在消化道表面形成以蒙脱石为核心的血粘块,还可以促进血管收缩。减缓局部血流,具有很好的止血、加速伤口愈合的作用。可在猪出生、断尾、阉割时,涂抹于脐带和伤口处,也可在畜禽外伤破损时用于止血。 4、抗应激性的作用 抗应激添加剂应激是动物体受到体内外非特异的有害因子(应激原)的刺激所表现的机能障碍和防御反应。常
12、见应激原有多种,如寒冷、高温、噪音、创伤、机体运动、神经紧张、血压增高等。适当的自然应激可提高动物生产力、饲料转化率和广泛的抵抗力。如果应激过度,就会产生严重的不利影响,如家畜免疫力低下、生产性能下降、继发感染其他疾病,甚至引起死亡。蒙脱石作为一款提高畜禽抗应激能力的绿色天然添加剂,以其使用方法简单、添加量少、效果明显、无不良反应等优点。使用领域如下:(1) 在动物断奶前后服用,可有效地降低应激反应,增强动物免疫力及对营养物质的吸收。(2) 在天气变化无常,骤冷骤热时服用,可有效增强动物的抵抗能力,降低因应激因素引起的不良反应。(3) 在动物移栏,清理粪便或是运输时服用,可减少捕抓中因惊吓而造
13、成的应激反应,也可减少运输中的应激排便等,从而降低应激对动物的危害。 5、干燥体表的作用 爽身粉(1)蒙脱石可以迅速干燥体表,保持体温,减少因水分蒸发所造成的体能流失,加快脐带干燥、愈合的速度,防止外界细菌侵入,可将初生动物的胎衣简单抹去后,再用蒙脱石将其彻底擦干,尤其是脐带部位,提升刚出生的动物适应环境的能力。(2)抑制细菌繁殖,保持环境干燥。(3)直接涂抹于动物的外阴,起到干燥、抑菌的作用,预防子宫炎、阴道炎等产道疾病。(4)提高初生动物成活率,可使初生动物在更短的时间内站立行走,并更多、更快地吃到初乳。 6、吸附氨气,净化环境的作用 饲养环境改善剂连续的阴雨天气、饲养环境的潮湿是多种霉菌
14、毒素引发疾病的高发期,蒙脱石能有效的改善饲养环境,吸附氨气,减少呼吸系统疾病的发生。可直接喷撒于畜禽的垫料上,解决因垫料潮湿所造成的体能流失,抑制细菌繁殖,减少下痢、球虫、呼吸系统疾病的发生,促进动物健康生长。 7、净化水质,降低有毒物质危害 水质改善剂 (1)调节水质,提高免疫力,消除塘底酸败物及地质原因造成的水锈,含铁、硫、氨超标物质;能明显减少虾蟹在脱壳期的应激反应,促进生长,提高成活率;可显著降低每次拉网造成的池底淤泥中硫化氢和重金属有毒物质等泛池引起的毒性反应。 (2)消除、降解周围水域因工业废水排放造成的养殖池水重金属、有毒元素(汞、锑、砷、铝等)超标污染,创造良好的水质环境,使得
15、鱼虾的生长环境一直处于良好的状态,提高了鱼虾的产量。 (3)迅速解除虾蟹鱼贝的体内毒素,提高机体免疫能力,恢复虾蟹的正常摄食。稳定池底PH值,并能持续释放出氧气,增加水中的溶解氧和流氧量,能起到调节、补充水产养殖中微量元素的作用, 可有效地促进鱼虾类机体代谢,防病抗病,提高成活率。 (4)降低鱼、虾、蟹、贝体内药物残留,协调生物体对氨基酸的平衡吸收,能使鱼虾蟹贝色泽光亮,肉质鲜美,提高产品品质。 (5)减少非营养元素缺乏引起的(螺类)花斑、鱼类鳞片脱落,促进贝类、鱼类生长。 (6)有效降解酸雨、白露雨毒性,预防虾蟹鱼等的肝中毒。 蒙脱石还有很多其他的功能,在工业钻井领域,化妆品领域,干燥剂领域
16、,陶瓷领域等也得到了广泛的应用 四、原料及预处理系统及流程图4.1原料来源 蒙脱石主要由基性火成岩在碱性环境中风化而成,也有的是海底乘积的火山灰分解后的产物。蒙脱石为膨润土的主要成分。膨润土在我国产地很多,如辽宁、黑龙江、吉林、河北、河南、浙江等地都有产出。我国具工业价值的蒙脱石矿床多产于中生呆火山岩系中。4.2原料预处理 矿山上的矿石经过爆破等方式获得大的块状原料,通过汽车运输到生产地点。由 于天然的矿石上面有很多像泥土一样的杂质存在,会严重影响生产粉的白度和质量。所以要事先对矿石进行预处理。 将运来的矿石堆放在一起,用工业用水冲洗将矿石清洗干净,用掉的水通过回流收集沉淀后循环使用。清洗干净
17、的矿石可以进入下道工序。 五.破碎系统 目前,广泛应用的矿石破碎方法仍然是机械力破碎,包括:挤压、冲击、研磨和劈裂等。非机械力破碎的方法有:爆破、超声、热裂、高频电磁波和水力等。 破碎过程是一个非常复杂的物料块(矿石)尺寸变化的过程,与许多无法估计的因素有关。对破碎过程的主要影响因素包括:矿石的抗力强度、硬度、韧性、形状、尺寸、湿度、密度和均质性等;也包括一些外部因素,例如:矿石之间在破碎瞬间的相互作用和分布情况等。 破碎过程是不可逆的,也不会自行发生。矿石破碎过程是矿石在外力的作用下,克服了内部质点之间的内聚力造成的。矿石受外力作用出现破坏之前,首先产生弹性变形,这时矿石本身并没有破坏;当应
18、力达到弹性极限时,出现永久变形,进入塑性变形状态;当塑性变形达到极限时,矿石才会破坏。 5.1破碎机 工业应用的破碎机有:颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机、冲击作用破碎机(锤式破碎机、反击式破碎机、笼形破碎机)和辊式破碎机(单辊式和双辊式)等。5.1.1双辊破碎机 双辊破碎机是利用两组单独传动的辊轴,相对旋转产生的挤轧力和磨剪力来破碎物料。当物料进入机器的破碎腔以后,物料受到转动辊轴的啮力作用,使物料被逼通过两辊之间,同时受到辊轴的挤轧和剪磨,物料即开始碎裂,碎裂后的小颗粒沿着辊子旋转的切线,通过两辊轴的间隙,向机器下方抛出,超过间隙的大颗粒物料,继续被破碎成小颗粒排出。 1.用途 : 双辊
19、破碎机,可供选矿,化工,水泥,耐火材料,磨料,建筑材料等工业部门中,细碎高.中硬度以下的矿石,岩石及耐火材料之用。双辊破碎机尤其在耐火材料和采矿行业中比一般破碎机2gps双辊破碎机械更优异的效果.近几年来,还广泛被应用于破碎钢砂等行业。 破碎生产线配套设备包括:颚式破碎机(颚破机),锤式破碎机(锤破),反击式破碎机(反击破),复合式破碎机(复合破),辊式破碎机(双辊破),对辊破碎机,双辊破碎机,冲击式破碎机(冲击破),复摆细碎颚式破碎机,环锤式破碎机,PCL破碎机,自击式破碎机,冲击式破碎机,立式复合破碎机,卧式复合破碎机,圆锥破碎机,冲击式破碎机,碎石机,粉碎机,及破碎生产线上使用的振动给料
20、机(喂料机),摆式给料机,复摆式给料机,输送机,胶带输送机,输送设备,直线振动筛(直线筛),圆振动筛(圆筛),筛分设备。筛选设备,皮带输送机等各种矿山机械破碎设备。 2、 工作原理及结构 (1)该系列对辊式破碎机主要由辊轮组成、辊轮支撑轴承、压紧和调节装置以及驱动装置等部分组成。 (2)出料粒度的调节:两辊轮之间装有楔形或垫片调节装置,楔形装置的顶端装有调整螺栓,当调整螺栓将楔块向上拉起时,楔块将活动辊轮顶离固定轮,即两辊轮间隙变大,出料粒度变大,当楔块向下时,活动辊轮在压紧弹簧的作用下两轮间隙变小,出料粒度变小。垫片装置是通过增减垫片的数量或厚薄来调节出料粒度大小的,当增加垫片时两辊轮间隙变
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