【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种超精细湿法研磨系统及研磨方法。
技术介绍
1、微纳米材料具有独特的物理、化学和电学性能，广泛应用于能源、电子、医学和材料科学等领域。然而，原始的微纳米材料常常具有较大的颗粒尺寸和不均匀的分布，这限制了其在应用中的性能和效果。因此，通过研磨来实现微纳米材料的精细化、均匀化和功能化具有重要意义。
2、搅拌磨、砂磨机是粉体工业生产中实现材料精细加工的关键设备，已应用到涂料、医药、化工等多个领域，显著提高了粉体的超微细分散效果，使产品品质和工艺水平均得到很大改善。一般情况下，想要得到更细微的粒度，主要通过增加研磨时间和提高研磨速度来实现。但过长的研磨时间可能导致过度研磨和颗粒聚集，而过短的研磨时间可能无法达到所需的粒度和均匀度。较高的研磨速度可以增加碰撞和剪切力，有利于粒径的快速减小，但过高的速度会引起材料过热和失活，同时存在颗粒被破碎、形貌被改变的风险。
3、随着材料科学及其下游应用技术的快速发展，先进材料对纳米级研磨的需求越来越高端化、精细化，提高超微细分散效果和效率，对提高各领域粉体材料品质有着重要的作用。纳米材料在应用时，粒度分布有严格的范围要求，颗粒并不是越小越好，同时对颗粒完整性有较高的要求，如果使用高强度研磨，最大颗粒d100固然会减小，但中位粒径d50同时也会急剧变小，超出合格范围。另外，长时间、高强度的研磨不仅会引入锆元素的污染，还会严重破坏颗粒的形貌，影响粉体材料的应用性能。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的第一个技术问题
2、本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供上述一种超精细湿法研磨系统的研磨方法，该方法步骤简单，操作方便，可实现连续自动化。
3、为解决上述第一个技术问题，本专利技术提供了一种超精细湿法研磨系统，包括研磨机、并联布置的两个研磨罐、粗料罐、中间罐、水力旋流器、溢流收集槽、底流收集槽、管道超声器；两个研磨罐、粗料罐的出料端通过第一管道汇聚后与研磨机进料端相连；中间罐通过第二管道与研磨机的出料端相连；管道超声器串接于第二管道上；中间罐的出料端通过第三管道与水力旋流器相连，第三管道上串接有旋流泵；水力旋流器溢流口通过第四管道与溢流收集槽相连，水力旋流器底流出料口与底流收集槽的进料口相正对，底流收集槽出料口通过第五管道与粗料罐相连；溢流收集槽出口端通过第六管道与两个研磨罐相连；
4、所述研磨罐、粗料罐、中间罐的罐体内部均设有搅拌桨，且罐体外壁均设有冷却水夹层，中间罐的体积不小于研磨罐的体积；粗料罐和底流收集槽内壁还设置有超声波振荡器；
5、所述第一管道位置上对应两个研磨罐、粗料罐的罐底处均设有阀门。
6、作为优选的，所述研磨机为适用于湿法研磨工艺的立式搅拌磨或卧式砂磨机；研磨机中填充的研磨介质为氧化锆球或碳化硅球、氧化铈球。
7、作为优选的，所述水力旋流器为聚氨酯或聚丙烯材质。
8、作为优选的，所述水力旋流器安装在系统的最高处，第三管道上装有压力表、流量计；第四管道最多只允许有1个弯头，且弯头转角在120°-180°。
9、作为优选的，所述溢流收集槽、底流收集槽的安装位置分别低于水力旋流器的溢流出料口和底流出料口。
10、作为优选的，所述管道超声器由一组或多组超声发生器组成；其超声组件或探头不与浆料直接接触。
11、作为优选的，所述旋流泵为离心泵。
12、为简单说明问题起见，以下对本专利技术所述的一种超精细湿法研磨系统均简称为本系统。
13、本系统通过采用双罐切换、超声分散、在线分级的方法对物料进行湿法研磨达到超精细研磨的目的。将分级设备和超声设备应用到常见的研磨系统中，在研磨的同时对浆料中的颗粒进行在线分级，再对分离出的大颗粒进行单独研磨，也避免了对小颗粒的过磨，研磨后的物料粒度分布窄。
14、为解决上述第二个技术问题，本专利技术提供了一种超精细湿法研磨系统的研磨方法，包括以下步骤：
15、(1)根据物料适用的研磨体系，在一个研磨罐中加入一定量的水或溶剂，开启搅拌；
16、(2)称量待研磨物料，缓慢加入该研磨罐中进行调浆，控制浆料固含量在20～50％；
17、(3)用进料泵将研磨罐中的浆料输送进研磨机进行研磨；研磨转速采用变频调节，线速度5～13m/s，研磨介质直径为0.1mm～1.0mm；
18、(4)研磨后的浆料通过第二管道上的超声器超声振荡后，再进入中间罐；
19、(5)保持中间罐的底部阀门处于关闭状态，待研磨罐中的浆料全部研磨完成后，打开阀门，通过旋流泵将浆料输送至水力旋流器；旋流泵采用变频控制，使第三管道的压力稳定在2.0～4.0bar；
20、(6)水力旋流器利用离心原理湿法分级，大颗粒从底流出料口流出收集在底流收集槽，小颗粒从上部溢流口流出到溢流收集槽；
21、(7)控制两研磨罐入口阀门，使溢流收集槽中的细料全部进入另一研磨罐；底流收集槽中的粗料在经过超声分散后进入粗料罐并继续超声分散；
22、(8)研磨罐中的浆料研磨后完成，通过控制第一管道上的阀门按上述步骤研磨粗料罐中的浆料，收集到研磨罐中；
23、(9)粗料罐中的浆料研磨后完成，控制管道上的阀门，按上述步骤重新研磨研磨罐中的浆料，直至达到目标粒度。
24、作为优选的，所述被研磨物料为钛酸钡粉体、氧化锆粉体、氧化铈粉体、碳酸钡粉体、二氧化钛粉体、mlcc用陶瓷配方粉、钛酸钾粉体中的一种。
25、为简单说明问题起见，以下对本专利技术所述的一种超精细湿法研磨系统的研磨方法均简称为本方法。
26、本方法步骤简单，操作方便，可实现连续自动化。
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1.一种超精细湿法研磨系统，其特征在于：包括研磨机、并联布置的两个研磨罐、粗料罐、中间罐、水力旋流器、溢流收集槽、底流收集槽、管道超声器；两个研磨罐、粗料罐的出料端通过第一管道汇聚后与研磨机进料端相连；中间罐通过第二管道与研磨机的出料端相连；管道超声器串接于第二管道上；中间罐的出料端通过第三管道与水力旋流器相连，第三管道上串接有旋流泵；水力旋流器溢流口通过第四管道与溢流收集槽相连，水力旋流器底流出料口与底流收集槽的进料口相正对，底流收集槽出料口通过第五管道与粗料罐相连；溢流收集槽出口端通过第六管道与两个研磨罐相连；
2.根据权利要求1所述一种超精细湿法研磨系统，其特征在于：所述研磨机为适用于湿法研磨工艺的立式搅拌磨或卧式砂磨机；研磨机中填充的研磨介质为氧化锆球或碳化硅球、氧化铈球。
3.根据权利要求1所述一种超精细湿法研磨系统，其特征在于：所述水力旋流器为聚氨酯或聚丙烯材质。
4.根据权利要求1所述一种超精细湿法研磨系统，其特征在于：所述水力旋流器安装在系统的最高处，第三管道上装有压力表、流量计；第四管道最多只允许有1个弯头，且弯头转角在120
5.根据权利要求1所述一种超精细湿法研磨系统，其特征在于：所述溢流收集槽、底流收集槽的安装位置分别低于水力旋流器的溢流出料口和底流出料口。
6.根据权利要求1所述一种超精细湿法研磨系统，其特征在于：所述管道超声器由一组或多组超声发生器组成；其超声组件或探头不与浆料直接接触。
7.根据权利要求1所述一种超精细湿法研磨系统，其特征在于：所述旋流泵为离心泵。
8.根据权利要求1所述的一种超精细湿法研磨系统的研磨方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述一种超精细湿法研磨系统的研磨方法，其特征在于：所述被研磨物料为钛酸钡粉体、氧化锆粉体、氧化铈粉体、碳酸钡粉体、二氧化钛粉体、MLCC用陶瓷配方粉、钛酸钾粉体中的一种。
...【技术特征摘要】
1.一种超精细湿法研磨系统，其特征在于：包括研磨机、并联布置的两个研磨罐、粗料罐、中间罐、水力旋流器、溢流收集槽、底流收集槽、管道超声器；两个研磨罐、粗料罐的出料端通过第一管道汇聚后与研磨机进料端相连；中间罐通过第二管道与研磨机的出料端相连；管道超声器串接于第二管道上；中间罐的出料端通过第三管道与水力旋流器相连，第三管道上串接有旋流泵；水力旋流器溢流口通过第四管道与溢流收集槽相连，水力旋流器底流出料口与底流收集槽的进料口相正对，底流收集槽出料口通过第五管道与粗料罐相连；溢流收集槽出口端通过第六管道与两个研磨罐相连；
2.根据权利要求1所述一种超精细湿法研磨系统，其特征在于：所述研磨机为适用于湿法研磨工艺的立式搅拌磨或卧式砂磨机；研磨机中填充的研磨介质为氧化锆球或碳化硅球、氧化铈球。
3.根据权利要求1所述一种超精细湿法研磨系统，其特征在于：所述水力旋流器为聚氨酯或聚丙烯材质。
4.根据权利要求1所述一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩晖，胡石磊，罗丹，赵一昕，王积涛，
申请(专利权)人：安徽凯盛应用材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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