有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種不僅具有耐強酸腐蝕、耐磨耗，而且具有高彈性（壓縮永久變形低）、力學性能好，以及具有良好的自粘性和互粘性的有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料及制備方法，三元乙丙橡膠100份、母膠10-25份、N-33炭黑29-31份、N-770炭黑49-51份、防老劑RD1.9-2.1份、防老劑MB1.4-1.6份、2280#石蠟油24-26份、雙2，5 4.4-4.6份、三烯丙基異氰脲酸酯1.4-1.6份。優(yōu)點：一是本申請的橡膠輥料不僅能夠很好地承受礦漿流體磨蝕，橡膠在酸浸出液的作用下不會氧化裂解、熱老化，不會加快橡膠輥的損壞，使用壽命長，而且具有高可靠的耐磨性；二是力學性能良好，并具有良好的自粘性和互粘性。
【專利說明】有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種不僅具有耐強酸腐蝕、耐磨耗，而且具有高彈性(壓縮永久變形 低)、力學性能好，以及具有良好的自粘性和互粘性的有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠 輥膠料及制備方法，屬耐強酸橡膠輥膠料制造領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 化學選礦是基于礦物和礦物組分化學性質(zhì)的差異，采用化學方法改變礦物組成， 然后用相應方法使有用組分富集的礦物加工工藝?；瘜W選礦的處理對象一般為目前技術(shù)條 件下用物理選礦法或傳統(tǒng)冶煉法無法處理或處理不經(jīng)濟的難選礦物原料，如：低品位難選 原礦、表外礦、物理選礦的難選粗精礦、成分復雜的共生礦等，尤其是一些貴金屬的提取和 富集基本需要用化學方法來實現(xiàn)。因此，化學選礦的適應性較物理選礦強，應用范圍較廣。
[0003] 酸浸出選礦設備用耐強酸橡膠輥工作介質(zhì)為強酸礦漿，工作溫度60?80°C。膠輥 在這樣的工作環(huán)境下要長期承受礦漿物料的磨蝕以及其他配件(摩擦副)的磨損。通常耐強 酸的橡膠配件是由丁基膠、氟橡膠、乙丙膠、氯磺化聚乙烯或者硬質(zhì)天然橡膠制造的，但是， 選擇橡膠牌號還不足以滿足要求。因為只有綜合考慮了硫化膠的強度、疲勞強度、彈性性 能和硫化膠的結(jié)構(gòu)特點以及加工工藝性，針對選礦設備的耐磨、耐腐蝕工作環(huán)境科學設計 橡膠配方和加工工藝，才能提高橡膠輥在強酸礦漿中的使用壽命。實際上作為酸浸出選礦 設備用耐強酸橡膠輥，承受礦漿流體磨蝕以及與其他配件之間的摩擦磨損破壞是必然的， 但橡膠在酸浸出液的作用下氧化裂解、熱老化等介質(zhì)的腐蝕作用都會明顯加快橡膠輥的破 壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 設計目的：設計一種不僅具有耐強酸腐蝕、耐磨耗，而且具有高彈性(壓縮永久變 形低)、力學性能好，以及具有良好的自粘性和互粘性的有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡 膠輥膠料及制備方法。
[0005] 設計方案：酸浸出工藝是化學選礦常用并且有效的選礦和精礦富集濃縮手段，例 如：鐵、猛、鉛、銅、鋅、鶴、錯、錫、金、銀、鉭、銀、鈷、鎳、鈾、杜、等礦物的選礦和富集濃縮。酸 浸出工藝中所用的酸類浸出劑通常是一些強酸混合物的水溶液，例如：15%HN0 3+5%HF溶液 就是一種酸浸出劑。所以，酸浸出選礦設備中的一些部件就需要耐強酸，橡膠輥是酸浸出選 礦設備中的一個關(guān)鍵部件，它長期與含有酸浸出液的礦漿接觸，工作溫度60?80°C。根據(jù) 有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥的工作環(huán)境來看，其必須具有耐強酸腐蝕、耐磨耗、 高彈性(壓縮永久變形低)、力學性能良好以及良好的自粘性和互粘性等。
[0006] 由于酸浸出選礦設備用耐強酸橡膠輥工作介質(zhì)為強酸礦漿，工作溫度60?80°C， 膠輥在這樣的工作環(huán)境下要長期承受礦漿物料的磨蝕以及其他配件(摩擦副）的磨損，要求 其橡膠材料必須具有優(yōu)異的耐沖刷磨損和耐腐蝕性，同時作為酸浸出選礦設備用耐強酸橡 膠輥必須彈性好、與金屬輥芯粘合好、具有良好的擠出纏繞工藝性能等。因此本發(fā)明在輥膠 料的設計上： 1、雙環(huán)戊二烯為第三單體的三元乙丙橡膠（DCPD型EPDM)，具有更寬的分子量分布，其 不飽和度比乙叉降冰片烯類三元乙丙橡膠（ENB型EPDM)低，其混煉、擠出加工性能和化學 穩(wěn)定性更好。為此，本發(fā)明將以DCro型EPDM為酸浸出選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料的基體 材料，以滿足該產(chǎn)品的力學性能、耐強酸、耐高溫、耐磨以及混煉、擠出纏繞加工工藝性能。
[0007] 2、鱗片石墨具有耐高溫、耐腐蝕、抗輻照、密封性能好、抗蠕變等特性，市面上有橡 膠改性專用的產(chǎn)品。如果通過混煉工藝技術(shù)的研究，將其與尼龍短纖維、三元乙丙橡膠組成 復合材料，將會發(fā)揮各自的優(yōu)勢，制備成一種具有良好力學性能、耐強酸、耐高溫、耐磨并滿 足膠輥擠出纏繞加工工藝的膠料。
[0008] 首先，將鱗片石墨與尼龍短纖維進行預分散處理，使其起到相互隔離作用，以避免 混煉時，鱗片石墨、尼龍短纖維在橡膠基體中的結(jié)團，影響混煉性能；然后在125°C下將氯 磺化聚乙烯橡膠和鱗片石墨/尼龍短纖維預混料在密煉機中混煉成母膠；再將三元乙丙橡 膠、母膠、補強填充劑、硫化活性劑、硫化劑及助硫化劑混煉成混煉膠。
[0009] 技術(shù)方案1 : 一種有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料，三元乙丙橡膠100 份、母膠10-25份、N-33炭黑29-31份、N-770炭黑49-51份、防老劑RD 1. 9-2. 1份、防老劑 MB 1. 4-1. 6份、2280#石蠟油24-26份、雙2, 5 4. 4-4. 6份、三烯丙基異氰脲酸酯1. 4-1. 6 份。
[0010] 技術(shù)方案2 :-種有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料制備方法，（1)母煉 膠的制備：在常溫下將20份尼龍短纖維、80份200目的鱗片石墨粉加入萬能粉碎機中，通 過固定刀片和高速旋轉(zhuǎn)刀片使鱗片石墨粉預分散在尼龍短纖維絨毛表面，制成鱗片石墨/ 尼龍短纖維預分散混合料，通過尼龍短纖維和鱗片石墨粉的相互隔離作用，防止混煉時尼 龍短纖維和鱗片石墨粉被擠壓成團難于均勻分散在橡膠基體中，然后在125°C下將30份氯 磺化聚乙烯橡膠和70份鱗片石墨/尼龍短纖維預混料在密煉機中混煉成母膠；（2)膠料 混煉：一段混煉：采用90立升全自動密煉生產(chǎn)線進行，依次將生膠、防老劑加入密煉機，然 后將軟化劑與炭黑加入，混煉5-10分鐘，在120?130°C下排膠；主要操作要點如下：按順 序依次稱好生膠、小料，通過輸送帶將其投入密煉機；投炭黑完畢，上頂栓下降，將轉(zhuǎn)速調(diào)至 35,混煉約120秒后升栓，注如軟化劑，上頂栓下降，混煉150秒；打開下頂栓，上頂栓升 栓，排膠，30秒后關(guān)閉下定栓；二段混煉：將密煉機排料放入開煉機拉片冷卻，待膠料冷卻 至60°C以下時，將硫化劑、促進劑加入，翻搗均勻，放厚輥距5?7mm下片，投入硬脂酸鋅水 溶液冷卻，懸掛風干進入下一工序；停放和過濾：上述混煉膠冷卻后在室溫下停放8小時以 上，重新返煉出條，用濾膠機進行過濾，濾網(wǎng)為100目，濾膠溫度為80°C以下；切割下片：過 濾好的膠料在開煉機上出成5?7mm膠片，并切割成300X400mm的膠片，冷卻后疊放入塑 料袋、包裹后裝箱。
[0011] 本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比，一是本申請的橡膠輥料不僅能夠很好地承受礦漿流體磨 蝕，橡膠在酸浸出液的作用下不會氧化裂解、熱老化，不會加快橡膠輥的損壞，使用壽命長， 而且具有高可靠的耐磨性；二是力學性能良好，并具有良好的自粘性和互粘性。

【具體實施方式】
[0012] 實施例1 : 一種有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料，重量配比份是：三 元乙丙橡膠100份、母膠10-25份、N-33炭黑29-31份、N-770炭黑49-51份、防老劑RD 1.9-2. 1份、防老劑MB 1.4-1. 6份、2280#石蠟油24-26份、雙2, 5 4. 4-4. 6份、三烯丙基異 氰脲酸酯1.4-1. 6份。所述雙2, 5是指2, 5-二甲基-2, 5-雙-(叔丁基過氧）己烷。所述 母膠是由20份尼龍短纖維、80份200目的鱗片石墨粉、30份氯磺化聚乙烯橡膠構(gòu)成。所述 氯磺化聚乙烯橡膠生膠牌號為Hypalon-20,氯含量為29%，ML 1+41(l(re=30。

【權(quán)利要求】
1. 一種有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料，其特征重量配比份是：三元乙丙 橡膠100份、母膠10-25份、N-33炭黑29-31份、N-770炭黑49-51份、防老劑RD 1. 9-2. 1 份、防老劑MB 1. 4-1. 6份、2280#石蠟油24-26份、雙2, 5 4. 4-4. 6份、三烯丙基異氰脲酸 酯1.4-1. 6份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料，其特征是：所 述雙2, 5是指-二甲基-2, 5-雙-(叔丁基過氧）己烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料，其特征是：所 述母膠是由20份尼龍短纖維、80份200目的鱗片石墨粉、30份氯磺化聚乙烯橡膠構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料，其特征是：所 述氯磺化聚乙烯橡膠生膠牌號為Hypalon-20,氯含量為29%，ML1+41(lcre=30。
5. -種有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料制備方法，其特征是： (1)母煉膠的制備：在常溫下將20份尼龍短纖維、80份200目的鱗片石墨粉加入萬 能粉碎機中，通過固定刀片和高速旋轉(zhuǎn)刀片使鱗片石墨粉預分散在尼龍短纖維絨毛表面， 制成鱗片石墨/尼龍短纖維預分散混合料，通過尼龍短纖維和鱗片石墨粉的相互隔離作 用，防止混煉時尼龍短纖維和鱗片石墨粉被擠壓成團難于均勻分散在橡膠基體中，然后在 125°C下將30份氯磺化聚乙烯橡膠和70份鱗片石墨/尼龍短纖維預混料在密煉機中混煉 成母膠； (2) 膠料混煉： 一段混煉：采用90立升全自動密煉生產(chǎn)線進行，依次將生膠、防老劑加入密煉機，然 后將軟化劑與炭黑加入，混煉5-10分鐘，在120?130°C下排膠；主要操作要點如下：按順 序依次稱好生膠、小料，通過輸送帶將其投入密煉機；投炭黑完畢，上頂栓下降，將轉(zhuǎn)速調(diào)至 35,混煉約120秒后升栓，注如軟化劑，上頂栓下降，混煉150秒；打開下頂栓，上頂栓升 栓，排膠，30秒后關(guān)閉下定栓； 二段混煉：將密煉機排料放入開煉機拉片冷卻，待膠料冷卻至60°C以下時，將硫化劑、 促進劑加入，翻搗均勻，放厚輥距5?7_下片，投入硬脂酸鋅水溶液冷卻，懸掛風干進入下 一工序； 停放和過濾：上述混煉膠冷卻后在室溫下停放8小時以上，重新返煉出條，用濾膠機進 行過濾，濾網(wǎng)為100目，濾膠溫度為80°C以下； 切割下片：過濾好的膠料在開煉機上出成5?7mm膠片，并切割成300 X 400mm的膠片， 冷卻后疊放入塑料袋、包裹后裝箱。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有色金屬化學選礦設備用耐強酸橡膠輥膠料制備方法，其特 征是：
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【文檔編號】C08K3/04GK104403210SQ201410660944
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】張慶虎 申請人:杭州順豪橡膠工程有限公司