陶瓷研磨介质微珠坯体 【技术领域】
本发明涉及一种制备超细粉体及超细浆料加工用研磨介质陶瓷微珠。
背景技术
中国专利94111291公开了一种用于超细研磨加工用陶瓷微珠及其制造方法，它是由70-99％Al2O3细粉，经电弧炉电熔或成球机成球烧结制得的粒径为0.3-6mm的陶瓷微珠，用于研磨硬度大于莫氏7度的硬物料。这种基本上由Al2O3制得的陶瓷微珠，生产成本较高，市场售价一般在4-5万元/吨。而且陶瓷微珠Al2O3含量高，比重及硬度都大，一般比重在3.7g/cm3以上，对研磨机械磨损较大，因此一般不适用于高转速机器研磨加工，同时由于比重大，造成研磨用电大，超细成本增加，而且大的比重，造成研磨介质填充量减少，进而影响超细研磨效果及产能，大的比重，也使得起动电流增大，不利于机械的保护。因此这种高氧化铝含量的陶瓷研磨介质微珠，一般不适应高转速、高浓度物料的超细研磨。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种成本低，研磨综合性能好的陶瓷研磨介质微珠坯体。
本发明目的实现，主要改进是采用天然未煅烧的煤矸石为原料代替工业Al2O3制备陶瓷研磨介质微珠，从而降低陶瓷研磨介质微珠的生产成本，并使得综合性能有所提高。本发明视煤矸石氧化铝含量，可以全部采用煤矸石为原料，也可以适当补充部分氧化铝物料，使制得陶瓷研磨介质微珠(坯体)氧化铝含量在40-60％范围。具体说，本发明陶瓷研磨介质微珠坯体，氧化铝含量为40-60％，其特征在于所说陶瓷研磨介质微珠坯体主要由天然未煅烧的煤矸石细粉组成，所说成球坯体呈灰黑色。全部采用煤矸石原料，成球坯体烧结温度较高，所用燃料也多，会增加设备成本和烧成成本。本发明为综合降低生产成本，一种较好的配比是采用65-80％(WT％，下同)的煤矸石，再配加有20-35％的氧化铝物料。本发明还可以在微珠坯体中添加一些促进晶相形成及降低烧结温度的辅料，以促进莫来石晶相形成，提高微珠耐磨性和硬度。
为保证微珠坯体有足够的氧化铝含量，尽可能低的成本，本发明优选采用氧化铝含量在40％以上的天然未煅烧煤矸石作原料，这样可以减少氧化铝物料地加入量，更有利于降低生产成本，保证烧结后研磨介质微珠的耐磨性及合适的比重。所说煤矸石以粉碎成400-800目细粉为优，颗粒细度越细，虽有利于成型坯体烧结温度的降低，以及耐磨性能的提高，但过量追求颗粒超细，会增加细粉加工成本，因此本发明经过试验，认为400-800目较为经济。本发明配料中还可加入6-10％的方介石，更利于提高烧结研磨介质微珠的耐磨性和韧性，降低研磨过程中微珠的破碎率。本发明配料中还可加入15-25％的长石细粉和/或1-2％滑石细粉，以进一步降低微珠坯体烧结温度，降低生产成本。本发明配料还可通过加入1-2％硅微粉，促进微珠坯体烧结晶相瓷化和玻璃相形成。
本发明陶瓷研磨介质微珠坯体，由于采用廉价的天然未煅烧煤矸石为主要原料，不仅为煤矸石综合利用找到了一条很好途径，而且在保证陶瓷研磨介质微珠性能前提下，使陶瓷微珠成本大大降低，是工业氧化铝微珠的1/5，氧化锆微珠的1/10，而且耐磨性好，吨磨耗(线速度11M，加清水自磨)2％，比重轻，真比重为2.3g/cm3-2.7g/cm3，假比重1.5g/cm3-1.7g/cm3，适用于大型超细研磨，用户一次投入成本低，而且填充密度增加，可提高超细研磨工效，并且起动电流低，可降低电耗，与较高比重微珠超细加工可降低用电成本30％，且对机器磨损小。本发明由于采用煤矸石为主要原料，成球后的陶瓷微珠坯体呈灰黑色，这是本发明区别于工业氧化铝或其他熟料为原料的一个显著的特征，经烧结后则转化呈白色，与氧化铝陶瓷微珠无差别。本发明尤其适合制造粒径为0.4-8mm范围的研磨介质微珠。
以下结合几个实施例，进一步说明本发明。
【具体实施方式】
实施例1：选取氧化铝含量45％的天然未煅烧煤矸石，粉碎为至400-800目细粉，加适量水拌成湿润土造粒后放入荸荠形成球机中旋转成球，得到灰黑色微珠坯体。根据需要分级筛选取有效颗粒，放入桶内密封成腐，经1500℃烧结，得到白色(白度约为88)比重约为2.3g/cm3，吨磨耗4％的研磨介质微珠。
实施例2：选取氧化铝含量40％的天然未煅烧煤矸石，粉碎为400-800目细粉，按90％(WT％)，与10％氧化铝细粉混合，加适量水拌成湿润土造粒后放入荸荠形成球机中旋转成球，得到灰黑色微珠坯体。根据需要分级筛选取有效颗粒，放入桶内密封成腐，经1450℃烧结，得到白色(白度约为88)比重约为2.4g/cm3，吨磨耗3.5％的研磨介质微珠。
实施例3：选取氧化铝含量40％的天然未煅烧煤矸石细粉75％，氧化铝细粉8％，长石15％，滑石2％，混合粉碎为400-800目细粉，加适量水拌成湿润土造粒后放入荸荠形成球机中旋转成球，得到灰黑色微珠坯体。根据需要分级筛选取有效颗粒，放入桶内密封成腐，经1350℃烧结，得到白色(白度约为88)比重为2.5g/cm3，吨磨耗3％的研磨介质微珠。
实施例4：选取氧化铝含量45％的天然未煅烧煤矸石细粉70％，氧化铝细粉8％，硅微粉2％，方解石10％，长石9％，滑石1％，混合粉碎为400-800目细粉，加适量水拌成湿润土造粒后放入荸荠形成球机中旋转成球，得到灰黑色微珠坯体。根据需要分级筛选取有效颗粒，放入桶内密封成腐，经1280℃烧结，得到白色(白度约为88)比重约为2.6g/cm3，吨磨耗2％的研磨介质微珠。
本发明所述百分量为重量百分量。