一种改善烧结厂雨季上料易黏贴的聚氨酯筛板处理工艺

摘要

本发明公开了一种改善烧结厂雨季上料易黏贴的聚氨酯筛板处理工艺，涉及聚氨酯筛板技术领域，具体工艺方法如下：1）制备得到木质素提取液；2）蒙脱土进行预处理；3）制得木质素基凝胶；4）将木质素基凝胶碾成颗粒粉末，将聚氨酯胶粘剂涂刷在筛板表面，采用喷雾的方式，将凝胶颗粒粉末喷涂在聚氨酯胶粘剂表面，即可完成聚氨酯筛板的处理工艺。本发明中，通过将制备的木质素基凝胶涂覆在聚氨酯筛板的表面，形成的凝胶层可以从物料中吸附水分，从而在凝胶层表面形成低表面张力的水膜，可以降低物料穿过筛板时的摩擦阻力，使得物料易于穿过筛板，从而减少了物料在筛板处的黏贴堆积，有效的解决了潮湿物料易黏贴筛板的技术问题。

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯筛板技术领域，具体涉及一种改善烧结厂雨季上料易黏贴的聚氨酯筛板处理工艺。

背景技术

烧结过程中加入熔剂，生产碱性烧结矿是为了满足高炉冶炼炉料的酸碱平衡，并且配加熔剂还可以提高烧结矿产量、改善烧结矿质量。烧结厂使用的熔剂主要有：石灰石（高钙灰石和灰石渣）、白云石等，熔剂破碎加工要求物料小于3mm粒级才能达到烧结工艺要求。因此在实际生产中，需要对熔剂进行破碎、筛分，要求熔剂中3mm粒级含量达到85%以上，否则会影响烧结矿质量。

聚氨酯筛板是一种具有高耐磨性寿命较长的筛板，在冶金矿山行业普遍使用效果较好，因此在烧结厂中，聚氨酯筛板也得到的广泛的应用。目前，聚氨酯筛板应用于烧结厂中，面临的最大问题就是粘料问题，尤其是在雨季，粘料现象更加严重，熔剂吸水后回潮，粘结在一起，使得上料过程中熔剂容易堵塞、黏贴筛板，严重影响了上料效率，对烧结生产构成较大的威胁，成为制约生产的重要因素。因此，如何解决雨季上料中物料易黏贴筛板从而造成筛板筛分效率低下的技术问题，对提升雨季烧结厂溶剂供料能力尤为重要。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种改善烧结厂雨季上料易黏贴的聚氨酯筛板处理工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种改善烧结厂雨季上料易黏贴的聚氨酯筛板处理工艺，具体工艺如下：

1）称取过筛80-100目的木屑于水热反应釜内胆中，按照木屑与氢氧化钠溶液的质量体积比为1:15-18g/mL，加入浓度为1.2-1.5mol/L的氢氧化钠溶液，将水热反应釜置于烘箱中，在180-190℃下水热反应2-3h，待反应结束后，将产物取出，过滤后进行离心，得到浓度为3.5-6.5mg/mL的木质素提取液；

2）将称取适量的蒙脱土浸泡于质量浓度为2-3%的柠檬酸溶液中，在40-50℃下以80-120r/min搅拌浸泡2-3h，过滤后将蒙脱土浸入到质量浓度为1-2%的聚丙烯酰胺水溶液中，在40-50℃下100-150W超声处理5-10min，自然冷却至室温，过滤，干燥后得到预处理蒙脱土；本发明中，利用蒙脱土作为载体，通过超声处理使得聚丙烯酰胺渗入到蒙脱土中，从而完成蒙脱土的负载；

3）按照N，N-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、木质素提取液、丙烯酸以及预处理蒙脱土的用量比为21-35g:3.5-4.0g:500-550mL:30-33mL:0.25-1.25g称取各原料组分，选取N，N-亚甲基双丙烯酰胺总量的30-35%、过硫酸铵总量的15-18%以及木质素提取液加入到容器中，在60-70℃下以50-70r/min搅拌40-50min，待搅拌结束后，继续加入适量的丙烯酸、预处理蒙脱土以及剩余的过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后在60-70℃下以50-70r/min搅拌反应70-90min，然后将反应液转移至氮气气氛下，继续共聚2-3h，将产物经冷冻干燥，得到木质素基凝胶；本发明中，通过自由基聚合将小分子单体接枝到木质素上，在引发剂作用下，引发剂加热产生带负电荷自由基，负电荷自由基从木质素单元中夺取质子生成木质素自由基，继而与其他单体聚合，生成木质素接枝聚合物，再将木质素接枝聚合物通过与蒙脱土片层中的有机阳离子交换而进入片层中，完成接枝插层的全过程，从而得到具有优良吸水能力的木质素基凝胶；

4）将木质素基凝胶采用球磨粉碎的方式碾成颗粒粉末，调整球磨机的转速和功率，保证颗粒粉末的粒径为10-30μm，将聚氨酯筛板半成品清洗干净后烘干，将聚氨酯胶粘剂涂刷在筛板表面，涂刷厚度为0.2-0.5mm，然后采用喷雾的方式，将凝胶颗粒粉末喷涂在聚氨酯胶粘剂表面，喷涂厚度为3-6mm，在室温下静置固化，即可完成聚氨酯筛板的处理工艺。

进一步，所述聚氨酯筛板半成品的制备方法如下：将4-6份聚氧化丙烯二元醇、7-10份聚己二酸乙二丁二醇酯、3-5份聚丙二醇醚在100-110℃、100-120Pa真空条件下脱水2-3h，至水分质量分数小于0.05%，冷却至50-60℃后加入4-5份二异氰酸酯，在85-90℃氮气氛围下预聚2-3h，得到预聚体，将预聚体加热升温至85-90℃，将2-3份2-甲基-1,3-丙二醇加入到预聚体中，迅速搅拌均匀后浇注到已预热并涂有脱模剂的筛板模具中，待浇注结束后合模，在100-110℃下固化6-8h，即可得到聚氨酯筛板半成品。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明中，通过将制备的木质素基凝胶涂覆在聚氨酯筛板的表面，在筛板表面形成凝胶层，由于凝胶层具有一定的吸水能力，可以从物料中吸附水分并固着在凝胶层中，从而在凝胶层表面形成水膜，形成的水膜使得物料与筛板并非直接接触，而是由水膜所隔开，并且随着水分固着在凝胶层中，凝胶层中含有的蒙脱土负载的聚丙烯酰胺逐渐溶出，并向凝胶层表面扩散，从而降低了凝胶层表面水膜的表面张力，从而降低了物料穿过筛板时的摩擦阻力，使得物料易于穿过筛板，从而减少了物料在筛板处的黏贴堆积，有效的解决了潮湿物料易黏贴筛板的技术问题。

具体实施方式

下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种改善烧结厂雨季上料易黏贴的聚氨酯筛板处理工艺，具体工艺如下：

1）称取过筛80目的木屑于水热反应釜内胆中，按照木屑与氢氧化钠溶液的质量体积比为1:15g/mL，加入浓度为1.2mol/L的氢氧化钠溶液，将水热反应釜置于烘箱中，在180℃下水热反应2h，待反应结束后，将产物取出，过滤后进行离心，得到浓度为3.5mg/mL的木质素提取液；

2）将称取适量的蒙脱土浸泡于质量浓度为2%的柠檬酸溶液中，在40℃下以80r/min搅拌浸泡2h，过滤后将蒙脱土浸入到质量浓度为1%的聚丙烯酰胺水溶液中，在40℃下100W超声处理5min，自然冷却至室温，过滤，干燥后得到预处理蒙脱土；

3）按照N，N-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、木质素提取液、丙烯酸以及预处理蒙脱土的用量比为21g:3.5g:500mL:30mL:0.25g称取各原料组分，选取N，N-亚甲基双丙烯酰胺总量的30%、过硫酸铵总量的15%以及木质素提取液加入到容器中，在60℃下以50r/min搅拌40min，待搅拌结束后，继续加入适量的丙烯酸、预处理蒙脱土以及剩余的过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后在60℃下以50r/min搅拌反应70min，然后将反应液转移至氮气气氛下，继续共聚2h，将产物经冷冻干燥，得到木质素基凝胶；

4）将木质素基凝胶采用球磨粉碎的方式碾成颗粒粉末，调整球磨机的转速和功率，保证颗粒粉末的粒径为10μm，将聚氨酯筛板半成品清洗干净后烘干，将聚氨酯胶粘剂涂刷在筛板表面，涂刷厚度为0.2mm，然后采用喷雾的方式，将凝胶颗粒粉末喷涂在聚氨酯胶粘剂表面，喷涂厚度为3mm，在室温下静置固化，即可完成聚氨酯筛板的处理工艺。

进一步，所述聚氨酯筛板半成品的制备方法如下：将4份聚氧化丙烯二元醇、7份聚己二酸乙二丁二醇酯、3份聚丙二醇醚在100℃、100Pa真空条件下脱水2h，至水分质量分数小于0.05%，冷却至50℃后加入4份二异氰酸酯，在85℃氮气氛围下预聚2h，得到预聚体，将预聚体加热升温至85℃，将2份2-甲基-1,3-丙二醇加入到预聚体中，迅速搅拌均匀后浇注到已预热并涂有脱模剂的筛板模具中，待浇注结束后合模，在100℃下固化6h，即可得到聚氨酯筛板半成品。

实施例2

一种改善烧结厂雨季上料易黏贴的聚氨酯筛板处理工艺，具体工艺如下：

1）称取过筛100目的木屑于水热反应釜内胆中，按照木屑与氢氧化钠溶液的质量体积比为1:17g/mL，加入浓度为1.3mol/L的氢氧化钠溶液，将水热反应釜置于烘箱中，在185℃下水热反应2.5h，待反应结束后，将产物取出，过滤后进行离心，得到浓度为5.5mg/mL的木质素提取液；

2）将称取适量的蒙脱土浸泡于质量浓度为2.5%的柠檬酸溶液中，在45℃下以100r/min搅拌浸泡2.5h，过滤后将蒙脱土浸入到质量浓度为1.5%的聚丙烯酰胺水溶液中，在45℃下150W超声处理8min，自然冷却至室温，过滤，干燥后得到预处理蒙脱土；

3）按照N，N-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、木质素提取液、丙烯酸以及预处理蒙脱土的用量比为30g:3.8g:530mL:32mL:0.6g称取各原料组分，选取N，N-亚甲基双丙烯酰胺总量的32%、过硫酸铵总量的17%以及木质素提取液加入到容器中，在65℃下以60r/min搅拌45min，待搅拌结束后，继续加入适量的丙烯酸、预处理蒙脱土以及剩余的过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后在65℃下以60r/min搅拌反应80min，然后将反应液转移至氮气气氛下，继续共聚2.5h，将产物经冷冻干燥，得到木质素基凝胶；

4）将木质素基凝胶采用球磨粉碎的方式碾成颗粒粉末，调整球磨机的转速和功率，保证颗粒粉末的粒径为20μm，将聚氨酯筛板半成品清洗干净后烘干，将聚氨酯胶粘剂涂刷在筛板表面，涂刷厚度为0.3mm，然后采用喷雾的方式，将凝胶颗粒粉末喷涂在聚氨酯胶粘剂表面，喷涂厚度为5mm，在室温下静置固化，即可完成聚氨酯筛板的处理工艺。

进一步，所述聚氨酯筛板半成品的制备方法如下：将5份聚氧化丙烯二元醇、8份聚己二酸乙二丁二醇酯、4份聚丙二醇醚在105℃、110Pa真空条件下脱水2.5h，至水分质量分数小于0.05%，冷却至55℃后加入5份二异氰酸酯，在86℃氮气氛围下预聚2.5h，得到预聚体，将预聚体加热升温至88℃，将3份2-甲基-1,3-丙二醇加入到预聚体中，迅速搅拌均匀后浇注到已预热并涂有脱模剂的筛板模具中，待浇注结束后合模，在105℃下固化7h，即可得到聚氨酯筛板半成品。

实施例3

一种改善烧结厂雨季上料易黏贴的聚氨酯筛板处理工艺，具体工艺如下：

1）称取过筛100目的木屑于水热反应釜内胆中，按照木屑与氢氧化钠溶液的质量体积比为1:18g/mL，加入浓度为1.5mol/L的氢氧化钠溶液，将水热反应釜置于烘箱中，在190℃下水热反应3h，待反应结束后，将产物取出，过滤后进行离心，得到浓度为6.5mg/mL的木质素提取液；

2）将称取适量的蒙脱土浸泡于质量浓度为3%的柠檬酸溶液中，在50℃下以120r/min搅拌浸泡3h，过滤后将蒙脱土浸入到质量浓度为2%的聚丙烯酰胺水溶液中，在50℃下150W超声处理10min，自然冷却至室温，过滤，干燥后得到预处理蒙脱土；

3）按照N，N-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、木质素提取液、丙烯酸以及预处理蒙脱土的用量比为35g:4.0g:550mL:33mL:1.25g称取各原料组分，选取N，N-亚甲基双丙烯酰胺总量的35%、过硫酸铵总量的18%以及木质素提取液加入到容器中，在70℃下以70r/min搅拌50min，待搅拌结束后，继续加入适量的丙烯酸、预处理蒙脱土以及剩余的过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后在70℃下以70r/min搅拌反应90min，然后将反应液转移至氮气气氛下，继续共聚3h，将产物经冷冻干燥，得到木质素基凝胶；

4）将木质素基凝胶采用球磨粉碎的方式碾成颗粒粉末，调整球磨机的转速和功率，保证颗粒粉末的粒径为30μm，将聚氨酯筛板半成品清洗干净后烘干，将聚氨酯胶粘剂涂刷在筛板表面，涂刷厚度为0.5mm，然后采用喷雾的方式，将凝胶颗粒粉末喷涂在聚氨酯胶粘剂表面，喷涂厚度为6mm，在室温下静置固化，即可完成聚氨酯筛板的处理工艺。

进一步，所述聚氨酯筛板半成品的制备方法如下：将6份聚氧化丙烯二元醇、10份聚己二酸乙二丁二醇酯、5份聚丙二醇醚在110℃、120Pa真空条件下脱水3h，至水分质量分数小于0.05%，冷却至60℃后加入4-5份二异氰酸酯，在90℃氮气氛围下预聚3h，得到预聚体，将预聚体加热升温至90℃，将3份2-甲基-1,3-丙二醇加入到预聚体中，迅速搅拌均匀后浇注到已预热并涂有脱模剂的筛板模具中，待浇注结束后合模，在110℃下固化8h，即可得到聚氨酯筛板半成品。

对比例1：去除工艺步骤2），并将工艺步骤3）中的预处理蒙脱土替换成蒙脱土，其余与实施例1相同。

对照组1：选用的聚氨酯筛板制备方法如下：将4份聚氧化丙烯二元醇、7份聚己二酸乙二丁二醇酯、3份聚丙二醇醚在100℃、100Pa真空条件下脱水2h，至水分质量分数小于0.05%，冷却至50℃后加入4份二异氰酸酯，在85℃氮气氛围下预聚2h，得到预聚体，将预聚体加热升温至85℃，将2份2-甲基-1,3-丙二醇加入到预聚体中，迅速搅拌均匀后浇注到已预热并涂有脱模剂的筛板模具中，待浇注结束后合模，在100℃下固化6h，即可得到聚氨酯筛板半成品。

测试实验

采用实施例1-3、对比例1以及对照组1提供的工艺方法，加工制得筛孔尺寸为3.3mmx28mm，筛板规格为300mmx500mm的聚氨酯筛板，选用35块聚氨酯筛板进行组装，连接成大型筛板作为实验试样，选用由石灰石、白云石组成的溶剂作为实验原料，选用处理量为180t/h的溶剂破碎机对溶剂进行破碎，破碎后的物料小于3mm粒级约为60%，将破碎后的物料通过筛板试样进行筛分，在溶剂水分含量不同的情况下检测筛板的筛分效率，结果如下：

溶剂水分含量1.0-2.0%时

溶剂水分含量2.0-3.0%时

溶剂水分含量3.0-5.0%时

通过上述实验结果可知，本发明提供的处理工艺，对聚氨酯筛板进行处理后，可以有效的减少物料在筛板处的黏贴堆积，提高了筛分效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。