專利名稱：：一種搖床填充材料及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及機械設備的耐磨表面填充材料，特別是冶金機械的重力選礦搖床床面的填充材料及其制備方法。
背景技術：
：材料是人類社會賴以存在和發展的基礎條件之一，是科學技術發展的物質基礎，其種類繁多，對于一個特定的應用場合，可以選用各種材料。材料選用的根本目的是在其應用的環境中，所選的材料可因材施用并滿足要求。材料的選用應從實用性、施工性、經濟性和環保性幾方面考慮。搖床作為重要的選礦設備在新的復合材料理論和技術的推動下，得到了前所未有的發展。其床面材料由原來的木材、耐磨橡膠、水泥、鋁合金、聚氯乙稀等最終過渡到如今性能更優越，價格更低廉的樹脂基新型填充或涂敷復合材料。由于現在搖床床面材料的填料幾乎全都是非金屬礦物，而非金屬礦物填料都是電的絕緣體，從理論上說它們不會對填充材料的電性能帶來影響，但是如果是金屬礦物填料就會對材料電性能的提高產生很大的影響，即便是含有部分金屬礦物的填料也能改善填充后材料的電性能。根據對礦泥重選中礦粒與床面的動電性質的研究表明，一般床面帶負電，礦泥脈石成分中的石英和粘土常帶負電，錫石也帶負電(錫石零電點為pH=2.6~5.0)，礦物所帶負電與床面互相排斥，不利于分選。此外，現生產搖床面大量使用硬度較大的鑄石粉、金剛砂、剛玉等作為填料，雖然保證了所形成的床面材料的硬度，但因硬度很大的緣故而失去了必要的彈性，軔性很小，使搖床選礦過程中減少了床面對礦粒的有效作用力，從而影響了選礦效率。另外，將鑄石粉、金剛砂等原料用于搖床床面材料耗去了大量的非金屬礦物，且其價格普遍較高(約數元左右每公斤)，增加了搖床制作的生產成本，不利于企業的節能降耗。而用選別后的尾礦作搖床床面材料生產成本低，使搖床選礦過程中增加了床面對礦粒的有效吸附作用力。生產中常用的各類搖床填充材料對比如下6-S搖床填充材料金剛砂其吸水性差且為細顆粒用于上表層，棕剛玉為粗顆粒用于下底層充填，其主要考慮硬度、耐磨性。云錫玻璃鋼搖床面填充材料鑄石粉、滑石粉，其主要考慮硬度、耐磨性，光滑性。廣西波型搖床和云錫生漆搖床床架、拉條、層板放坡等制作工藝皆相近，但在床底面耐磨涂層和表面涂層工藝和材料上有所不同。廣西平桂木質搖床搖床底面耐磨涂層釆用環氧樹脂和輝綠巖鑄石粉，表面面漆用黑油漆作底層，表面用聚氨脂色漆上光亮色，其主要考慮硬度、耐磨性，亮性。云錫生漆面木質搖床搖床底面耐磨涂層用生漆和石膏，面漆用熟漆，其生漆和石膏主要考慮硬度、耐磨性，熟漆增加床面摩擦系數，對礦粒的有效吸附作用。由于以上填料幾乎全都是非金屬礦物，而非金屬礦物填料都是電的絕緣體，從理論上說它們不會對填充材料的電性能帶來影響，床面帶負電，礦泥脈石成分中的石英和粘土常帶負電，錫石也帶負電(錫石零電點為pH=2.6~5.0)，礦物所帶負電與床面互相排斥，不利于分選。若在床面填料中添加了含Cu2+、Fe3+等金屬陽離子的尾礦砂，可以使床面的零電點升高變成在所有pH值下帶微弱正值電動電位pl^6.5,由于床面礦漿帶負電位，即礦漿中的石英帶負電位，錫石也帶負電位pH-2.65.0，正負相吸，對錫石吸引力增大，動電遷移率減小，重礦粒在床面上停留的時間延長，提高了搖床的選別效率。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種搖床填充材料及其制備方法，該填充材料可增強搖床床面材料的韌性和摩擦性，并使搖床床面帶微弱正值電動電位，對錫石產生吸附，增加床面沉積物的沉積量，提高了搖床的選別效率；本發明所要解決的另一技術問題是將尾砂變廢為寶，減少其他原材料的使用，降低了搖床床面制作材料的生產成本。解決本發明的技術問題所釆用的填充材料的組成為無機骨料為粒度<IOO目尾礦砂、滑石粉和煤渣的混合料，尾礦砂含有012+、Fe"金屬陽離子；②有機粘合料為不飽和聚酯樹脂、固化劑為過氧化環己酮和促進劑萘酸鈷。無機骨料中各組分的重量混合比為①尾礦砂滑石粉煤渣=6~9:0.5~2:0.5-2;②有機粘合料的不飽和聚酯樹脂占無機骨料重量的35%~50%，固化劑過氧化環己酮占無機骨料重量的2%~5%,促進劑萘酸鈷占無機骨料重量的2%~4%。本發明所述的搖床填充材料的制備方法為①用球磨機分別將金屬原礦選別后含C^+、F^+金屬陽離子的尾礦砂和未充分燃燒的煤渣磨細，要求粒度為《100目，按尾礦砂滑石粉煤渣=6~9:0.5~2:0.5~2;的重量配比混合，攪拌均勻；②把尾礦砂、滑石粉、煤渣混合料加入不飽和聚酯樹脂中，不飽和聚酯樹脂的用量為混合料重量的35%~50%，混合后充分攪拌，分散均勻，后加入混合料重量2%~5%的固化劑過氧化環己酮，攪拌均勻，完全均勻后加入混合料重量2%~4%的促進劑萘酸鈷，繼續攪拌均勻，制備好填料；③在填料的凝固期前，將填料均勻涂敷在目標基材上，在常溫、常壓下讓其自然固化。填料涂敷釆用手糊成型工藝，涂敷厚度為3mm。本發明的有益效果是1、由于在床面中添加了含Cu2+、F^+等金屬陽離子的尾礦砂，可以使床面的零電點升高變成在所有pH值下帶微弱正值電動電位pH-6.5,由于床面礦漿帶負電位，即礦漿中的石英帶負電位，錫石也帶負電位pH-2.65.0,正負相吸，對錫石吸引力增大，動電遷移率減小，重礦粒在床面上停留的時間延長，提高了搖床的選別效率，對比表明，采用本技術方案后，錫精礦品位提高0.29%~1.74%,錫回收率提高2.94%-7.89%;2、由于尾礦來源極其廣泛、穩定可靠，將廢棄不用的尾礦砂加以利用，大大減少了對價格較貴的常規填充材料的使用，降低了搖床床面制作材料的生產成本，預計至少可節約成本1445~1510元/張床面。3、在制作搖床床面時大量使用了選別后的尾礦作為主要填料，將尾礦變廢為寶，挖掘了尾礦的部分經濟價值潛力，為大量堆存、占用土地、污染環境的尾礦再回收利用提供了一條全新的方法和途徑。具體實施方式實施例1用球磨機分別將金屬原礦選別后含Cu2+、F^+金屬陽離子的尾礦砂和未充分燃燒的煤渣磨細，使粒度達到<-100目，選別后的尾礦砂成分為，錫<0.5%,鐵>10%，鉛<2%，鉬1%~20%，錳1%~20%,鎂1%~20%,銅<0.5%，鉀<1%，鋅《3%,鈉《1%，按尾礦砂滑石粉煤渣=8:1:1的重量配比混合，攪拌均勻；把尾礦砂、滑石粉、煤渣混合料加入不飽和聚酯樹脂中，不飽和聚酯樹脂的用量為混合料重量的40%，混合后充分攪拌，分散均勻，后加入混合料重量4%的固化劑過氧化環已酮，攪拌均勻，完全均勻后加入混合料重量2%的促進劑萘酸鈷，繼續攪拌均勻，制備好填料；在填料的凝固期前，將填料均勾涂敷在目標基材上，在常溫、常壓下讓其自然固化。填料涂敷釆用手糊成型工藝，涂敷厚度為3mm，制備成吸附式模塊。同時，釆用常規的耐磨填料加入其重量40%的不飽和聚酯樹脂，也隨后添加其重量4%的固化劑過氧化環已酮和其重量2%的促進劑萘酸鈷，制備成另一件對比的耐磨式模塊。按照每次試驗給礦濃度20%~30%，從貯礦桶中將試料攪勻后取出500CC礦漿，在0.5升機械攪拌式浮選機中攪拌乳膠管虹吸出礦漿，緩慢放入oioo分液漏斗，斗底開關開到最大量不變，再用乳膠管分別均勻給入試驗模塊上，其試驗模塊按26.14%的坡度平整架好給礦，以虹吸管同等條件下吸不出0.5升浮選機攪拌礦漿時為準,停止一周期時間給礦，再分別將吸附在模塊上的礦粒和流出模塊以外的礦漿烤干、稱重、取樣化驗，計算錫選礦回收率。試驗結果見表l。表l涂敷層吸附錫石試驗結果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由上述試驗可知吸附材料模塊與耐磨材料模塊相比，錫精礦品位提高0.29~1.74%,錫回收率提高2.94~7.89%。實施例2分別按尾礦砂滑石粉煤渣=8:1:1,6:2:2，9:0.5:0.5的重量配比配好三種混合料，依次標號為一、二、三，分別攪拌均勻；把尾礦砂、滑石粉、煤渣混合料分別加入不飽和聚酯樹脂中，不飽和聚酯樹脂的用量為混合料重量的40%，混合后充分攪拌，分散均勻后，加入混合料重量4%的固化劑過氧化環已酮，攪拌均勻，完全均勾后加入混合料重量2%的促進劑萘酸鈷，繼續攪拌均勻，最后按照國家材料標準制備好三種不同配比的檢測試料模塊。同時，釆用常規的玻璃鋼搖床填料加入其重量40%的不飽和聚酯樹脂，也隨后添加其重量4%的固化劑過氧化環已酮和其重量2%的促進劑萘酸鈷，制備成第四件對比的檢測試料模塊。對以上四件模塊的物理機械性能進行檢測。結果如表2所示:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例3按尾礦砂滑石粉煤渣=8:1:1的重量配比配好三種同比例混合料，依次標號為五、六、七，分別攪拌均勻；把尾礦砂、滑石粉、煤渣混合料分別加入不飽和聚酯樹脂中，不飽和聚酯樹脂的用量分別為混合料重量的35%,40%,50%,混合后充分攪拌，分散均勻，后加入混合料重量3.5%，4%,4.5%的固化劑過氧化環已酮，攪拌均勻，完全均勻后加入混合料重量1.5%,2%，2.5%的促進劑萘酸鈷，繼續攪拌均勻，最后按照國家材料標準制備好三種不同配比的檢測試料模塊。同時，釆用常規的玻璃鋼搖床填料加入其重量40%的不飽和聚酯樹脂，也隨后添加其重量4%的固化劑過氧化環已酮和其重量2%的促進劑萘酸鈷，制備成第八件對比的檢測試料模塊。(第八塊與第四塊是同一件對比模塊)。對以上四件模塊的物理機械性能進行檢測。結果如表2所示<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由上述實驗例2和實驗例3可知在不同的原料組成與原料配比情況下，所做試料物理機械性能存在差異，但性能都比較優異，在實驗范圍內的試料均能滿足實際生產性能要求。權利要求1、一種搖床填充材料，其特征是①無機骨料為粒度≤100目尾礦砂、滑石粉和煤渣的混合料，尾礦砂含有Cu2+、Fe3+金屬陽離子；②有機粘合料為不飽和聚酯樹脂、固化劑過氧化環己酮和促進劑萘酸鈷。2、根據權利要求l所述的搖床填充材料及其制備方法，其特征是無機骨料中各組分的重量混合比為①尾礦砂滑石粉煤渣=6~9:0.5~2:0.5~2;②有機粘合料的不飽和聚酯樹脂占無機骨料重量的35%~50%，固化劑過氧化環己酮占無機骨料重量的2%~5%,促進劑萘酸鈷占無機骨料重量的2%~4%。3、一種搖床填充材料的制備方法，其特征是①用球磨機分別將金屬原礦選別后含Cu2+、F^+金屬陽離子的尾礦砂和未充分燃燒的煤渣磨細，要求粒度為<100目，按尾礦砂滑石粉煤渣=6~9:0.5~2:0.5~2;的重量配比混合，攪拌均勻；②把尾礦砂、滑石粉、煤渣混合料加入不飽和聚酯樹脂中，不飽和聚酯樹脂的用量為混合料重量的35%~50%,混合后充分攪拌，分散均勻，后加入混合料重量2%~5%的固化劑過氧化環己酮，攪拌均勾，完全均勾后加入混合料重量2%~4%的促進劑萘酸鈷，繼續攪拌均勻，制備好填料；③在填料的凝固期前，將填料均勻涂敷在目標基材上，在常溫、常壓下讓其自然固化。4、根據權利要求3所述的搖床填充材料及其制備方法，其特征是填料涂敷采用手糊成型工藝，涂敷厚度為3mm。全文摘要一種搖床填充材料及其制備方法。本發明涉及機械設備的耐磨表面填充材料，特別是冶金機械的重力選礦搖床床面的填充材料及其制備方法。本發明采用了金屬原礦選別后含Cu<sup>2+</sup>、Fe<sup>3+</sup>等金屬陽離子的尾礦砂為主作為原料，加入不飽和聚酯樹脂，在固化劑、促進劑的作用下常溫、常壓固化成型，用于填充搖床床面。該填充材料可增強搖床床面材料的韌性和摩擦性，并使搖床床面帶弱正值電動電位，分選中與帶負電的錫石產生吸附，增加床面沉積物的沉積量，提高了搖床的選別效率。利用選廠尾砂作為填充材料，將尾砂變廢為寶，減少了其他原材料的使用，降低了搖床床面制作材料的生產成本。文檔編號B03B5/06GK101239795SQ20081005810公開日2008年8月13日申請日期2008年2月20日優先權日2008年2月20日發明者李永學,冰楊,潘基澤,煒王,陳景全申請人:云南錫業集團(控股)有限責任公司