重晶石粉應(yīng)用領(lǐng)域主要用途:石油鉆探 油氣井旋轉(zhuǎn)鉆探中的環(huán)流泥漿加重劑冷卻鉆頭,帶走切削下來(lái)的碎屑物,潤(rùn)滑鉆桿,封閉孔壁,控制油氣壓力,防止油井自噴。
重晶石粉,又稱(chēng)硫酸鋇粉,化學(xué)組成為BaS04,晶體屬正交(斜方)晶系的硫酸鹽礦物,具有密度大、化學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn),主要用于石油、化工、油漆、填料、造紙、橡膠、塑膠等工業(yè)部門(mén)。天然的重晶石主要成分是硫酸鋇(BaS04),并且含量不低,可以達(dá)到95%以上。但由于其含有鐵等致色物,使重晶石的顏色較差,白度不足。
一般使用硫酸鋇或重晶石的用戶,皆對(duì)白度指標(biāo)有較高的要求。如油漆工業(yè)用的重晶石要求白度都大于90%,涂料工業(yè)用的重晶石對(duì)白度要求也較高。因此,對(duì)天然重晶石進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶峒冊(cè)霭滋幚恚梢杂行岣咧鼐募兌群桶锥?,滿足很多用戶的需要。
粉末的表面改性是指需要改變粉末表面的物理和化學(xué)性質(zhì),以滿足現(xiàn)代新材料的發(fā)展,適應(yīng)新技術(shù)和新工藝。粉末的表面改性技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展始于20世紀(jì)80年代。天然重晶石粉體表面改性是指通過(guò)物理、化學(xué)、機(jī)械和其他方法進(jìn)行的粉末表面的處理,根據(jù)不同的應(yīng)用需要改變重晶石表面的物理化學(xué)性質(zhì),或它以一種新的功能,以滿足現(xiàn)代化新材料、新工藝和新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。
天然重晶石粉的表面改性技術(shù)分為濕式和干式兩種方法。干法改性工藝是指在干燥狀態(tài)下的粉末或干燥后的分散體的表面改性,同時(shí)添加表面改性劑,在一定溫度下進(jìn)行表面改性過(guò)程。無(wú)機(jī)粉末的表面物理涂覆、化學(xué)包覆、機(jī)械化學(xué)和部分膠囊化改性常用這種工藝。濕法改性過(guò)程中固定比或漿液的固體含量為添加表面改性劑和添加劑,在粉末表面的攪拌和溫度條件下的變形過(guò)程。濕法工藝中通常使用的反應(yīng)罐,包覆改性后的過(guò)濾和脫水。通過(guò)該方法改性的沉淀反應(yīng)包覆的無(wú)機(jī)表面改性劑的使用。
步驟:
階段:破碎重晶石大塊物料經(jīng)破碎機(jī)破碎到能進(jìn)入磨粉機(jī)的入料細(xì)度(15mm-50mm)。
第二階段:磨粉破碎后的重晶石小塊物料經(jīng)提升機(jī)送至料倉(cāng),再經(jīng)振動(dòng)給料機(jī)將其均勻定量的送入磨機(jī)研磨室內(nèi)進(jìn)行研磨。細(xì)粉加工可選用LM立式輥磨機(jī)、MTW歐版磨、5X歐版智能磨;超細(xì)粉加工可選用MW環(huán)輥微粉磨、LUM超細(xì)立磨;粗粉加工可選用CM歐式粗粉磨。
第三階段:分級(jí)粉磨后的物料經(jīng)選粉機(jī)進(jìn)行分級(jí),不合格的粉子被選粉機(jī)分級(jí)后返回主機(jī)重新粉磨。
第四階段:集粉符合細(xì)度的粉子隨氣流經(jīng)管道進(jìn)入收塵器內(nèi)進(jìn)行分離收集,收集的成品粉子經(jīng)出料口由輸送裝置送至成品料倉(cāng),再統(tǒng)一用裝粉罐車(chē)或者自動(dòng)打包機(jī)進(jìn)行包裝。
重晶石粉廣泛用做涂料、橡膠和塑料的填料,但由于表面的親水性,使其在有機(jī)體系中的應(yīng)用受到一定的限制,因此要進(jìn)行表面改性,以改善其在有機(jī)體系中的分散性和應(yīng)用效果。
偶聯(lián)劑的一部分基團(tuán)通過(guò)強(qiáng)化學(xué)鍵與無(wú)機(jī)超細(xì)顆粒表面官能團(tuán)結(jié)合;另一部分基團(tuán)與有機(jī)高聚物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理結(jié)合,使得性質(zhì)完全不同的礦物與有機(jī)高分子聚合物牢固的結(jié)合在一起。經(jīng)偶聯(lián)劑表面改性的超細(xì)硫酸鋇作為涂料的填料,可提高復(fù)合涂料的抗震性、抗沖擊能力、強(qiáng)度和剛度等力學(xué)性能。常用的偶聯(lián)劑有:硅烷類(lèi)、硼酸脂類(lèi)、鋁酸酯類(lèi)、鈦酸酯類(lèi)等。
超分散劑是一種新型水溶性聚合物分散劑,能夠和硫酸鋇顆粒表面羥基通過(guò)氫鍵結(jié)合成吸附層或者物理作用包裹在硫酸鋇顆粒表面,降低顆粒表面張力和表面能。
超分散劑主要是通過(guò)改變顆粒表面靜電力大小或產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)使分散體系穩(wěn)定,抑制顆粒間的作用,改善顆粒間的團(tuán)聚。
常用的超分散劑:聚酯類(lèi)分散劑、低聚皂分散劑、水溶性高分子分散劑等。