三氧化鎢陶瓷製備的影響因素

三氧化鎢圖片

機械球磨主要是靠球磨介質的重力以及旋轉產生的擠壓力對物料進行摩擦、衝擊、剪切作用而實現對物料的細化。球磨過程中,物料表面性質及由此導致的料漿性質都直接影響球磨過程,並最終影響球磨產品的品質,因此影響球磨效果的因素比較多。

1.球磨時間對WO3粉細化的影響

球磨時間的長短直接影響著球磨產品的品質。一般說來,將粗顆粒的物料粉磨至細是較容

易的,時間也比較短,但將細的物料粉磨至納米粉,球磨時間往往需要延長幾倍甚至更長。隨著球磨時間的延長,球耗、能耗等成本相應增加,磨機生產能力下降。因此,實際生產中必須確定合適的球磨時間。

如圖1所示:隨著球磨時間的增加,物料晶粒不斷細化,球磨24h之後,物料的細微性降低到0.29μm(D50=0.29μm;<1μm顆粒產率為93.15%),細微性很難再降低了。但隨著球磨時間的延長,粉末中WC的含量不斷上升,影響了WO3的純度。

2.固液比對WO3粉細化的影響

在球磨過程中,固液比也是一個至關重要的工藝參數,直接關係到粉體的細微性和生產效率,因此必須確定合適的球磨固液比。球磨固液比過低或過高都不利於WO3的細化,這可以從漿料的流變學角度和磨礦動力學角度兩個方面來解釋。

流變學是研究物體流動與形變的科學。在機械球磨過程中,固液比、顆粒的形狀、大小及顆粒之間的相互作用等都將影響到料漿的流變特性。在複雜的細化過程中,上述諸因素將隨著球磨細化過程的進行而不斷發生變化。從圖3中可以看出,固液比低時,粘度增加較小;但當固液比高於1:0.5時,相對粘度將隨著固液比的增加而急劇增大,引起礦漿雷諾數Re減小,從而導致料漿的衝擊力和剪切力逐漸變小,介質之間形成粉體顆粒層,使得細微性減小的趨勢變緩,甚至可能達到粉碎與團聚的動態平衡,這說明磨細變得越來越困難。而磨礦動力學則認為處於研磨介質之間的物料,是受研磨介質的衝擊和研磨作用而磨細的。在物料性質一定的前提下,球磨固液比過低將對細化粉碎效果產生不良影響。固液比過低,介質球受到的浮力大,它的有效體積品質將減小,衝擊效果就差。另外,固液比低時,料漿中的固體顆粒較少,被介質球衝擊的機會也就少,所以生產效率低,高固液比的情況恰好相反。

3.球料比對WO3粉細化的影響

球料比的大小直接決定物料的球磨細度、能耗、球耗等指標。一般情況下,球料比越大,介質的相對數量越多,對物料的衝擊和剪切次數增加,細化粉碎效果增強。但球料比繼續增加時,球與球之間的自磨越來越強,使球與物料之間的作用相對減弱,從而使細粒含量降低。同時球料比的增加也增加了物料中WC雜質的含量。在實際生產中,球磨介質用的越多,能量消耗及成本也越高,所以在滿足需要的前提下,應盡可能的降低球料比。圖4是其它條件相同的情況下,以不同的球料比球磨24h後所得到的細微性。