1 引言
PCC系列產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于塑料管材與型材、造紙?zhí)盍吓c涂料、橡膠、高檔油墨、電線電纜、硅酮密封膠、高檔汽車底漆、日化等行業(yè)。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，淺色制品、白色制品越來越受到人們的青睞，其白度作為重要指標(biāo)，在應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用。因此，必須在生產(chǎn)過程中對碳酸鈣進行增白處理，一是生產(chǎn)過程中做好漿液的除雜和窯氣的清洗工作，連續(xù)生產(chǎn)以降低設(shè)備及管道的生銹率。而是通過化學(xué)增白方法提高白度。本文通過實驗，采取不同的還原劑、穩(wěn)定劑，采取不同的工藝條件，在不同的生產(chǎn)階段，添加不同比例的試劑進行增白。
2 PCC白度的影響因素解析
2.1 生產(chǎn)過程影響因素
2.1.1 煅燒
a、礦石的潔凈程度。有的生產(chǎn)廠家不注意礦石的清洗，大量的泥土隨著礦石入窯煅燒，許多有害雜質(zhì)例如二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等煅燒時會與氧化鈣化合形成低熔點的粘稠物，使立窯發(fā)生“結(jié)瘤”事故，瘤份附著在氧化鈣表面，降低了產(chǎn)品白度。
b、石灰的生老度。石灰石煅燒溫度過高或煅燒時間過長會對石灰的活性度產(chǎn)生較大影響，石灰過老時，石灰的活性變差，消化效果變差，導(dǎo)致碳化結(jié)晶不均勻，晶體表面粗糙，從而影響白度；石灰過生時，大量的未燒礦石在消化時產(chǎn)生摩擦，石粉進入漿液，也影響了白度。
c、石灰篩分的影響。在煅燒過程中，無煙煤燃燒產(chǎn)生的灰分會隨石灰一起從窯底排出，有的石灰石入窯前未經(jīng)清洗，煅燒后也會有粉塵，因此必須要增加篩分，如篩分不徹底，灰分進入產(chǎn)品也會影響白度。
2.1.2 消化
A、消化設(shè)備 不同的消化設(shè)備對白度影響不同，消化槽的影響最小，槳葉消化及次之，滾筒消化機影響最大。
B、消化工藝 消化溫度越高，漿液越細(xì)膩，其白度越高。
C、陳化時間 陳化時間越長，漿液越細(xì)膩，其白度越高。
2.1.3 精制
精制工序是影響漿液白度的重要因素之一，漿液精制的好壞可使白度相差很大。精制就是要出去其中黃、黑雜質(zhì)，除的越徹底，白度越高。
2.2 原材料因素
2.2.1 石灰石
PCC白度的決定性影響因素是原材料石灰石的質(zhì)量，石灰石中雜質(zhì)含量影響白度：鐵、錳等元素都是有色的，如含量偏高會影響白度。石灰石的外觀一般是青色或中度灰色，呈黃、粉紅、棕色的石灰石一般鐵、錳雜質(zhì)含量較高。
2.2.2 煅燒用煤
煅燒用煤是直接和產(chǎn)品接觸的，其硫含量、灰分、矸石含量都影響產(chǎn)品白度。
3 PCC增白
3.1 生產(chǎn)過程控制
煅燒： 入窯石灰石必須進行清洗，使表面潔凈，不含雜質(zhì)灰塵；合理控制石灰成熟度；采用合理的煅燒設(shè)備和工藝，燒制活性較高的輕燒石灰。
消化： 必須權(quán)衡產(chǎn)能、成本、質(zhì)量，選取合理設(shè)備，產(chǎn)量較低時，可采取消化槽進行消化，而產(chǎn)品較高時可采用槳葉消化機；高溫消化，充分利用生產(chǎn)過程中的預(yù)熱將消化用水加熱，使消化水溫度達(dá)到80℃以上。采用保溫陳化，使陳化時間超過24小時。
精制：采用多級除雜裝置，先用旋振篩出去粒徑125μm以上雜質(zhì)，再用三級旋液分離器除去75μm以上雜志，最后用直振篩除去粒徑45μm以上雜志。
3.2 實驗方法
本實驗中，往漿液中添加試劑的方法均為先加入還原劑A，攪拌升溫至75℃，再加入穩(wěn)定劑B，攪拌10min。
實驗一：本公司產(chǎn)品用白度儀測白度，結(jié)果為（1）；
實驗二：本公司石灰石用馬弗爐煅燒，熱水消化，實驗室純二氧化碳碳化，抽濾，干燥，結(jié)果為（2）；
實驗三：消化漿液直接抽濾干燥后測白度，結(jié)果為（3）；
實驗四：將實驗三的消化漿液分別添加劑量為氫氧化鈣Ca(OH)2質(zhì)量,1‰、2‰、3‰、4‰、的還原劑A，均加入3‰的穩(wěn)定劑B，抽濾，干燥后測白度的結(jié)果為（4）(5)(6)(7);
實驗五：將實驗三中的生漿、實驗四中的添加3‰的還原劑A，均加入3‰的穩(wěn)定劑B的生漿中，用立窯煅燒產(chǎn)生的二氧化碳的窯氣碳化后抽濾，干燥后測白度，測的結(jié)果分別為（8）（9）。
3.2.1 結(jié)果與討論
檢測結(jié)果如下：
 討論：
1）從結(jié)果1、2對比看出：工業(yè)生產(chǎn)中由于生產(chǎn)過程污染，產(chǎn)品白度降低2度。
2）從結(jié)果3-7對比來看，消化漿液添加氫氧化鈣Ca(OH)2質(zhì)量3‰的還原劑A， 3‰的穩(wěn)定劑B時，白度達(dá)到最高值，比不添加時提高了近2度。
3）從結(jié)果8、9對比來看，由于碳化過程使還原劑失去了作用，白度提高不大。
3.2.2 注意事項
1）在增白實驗中，一定要注意產(chǎn)品的價格與成本，不宜采用價格高昂的試劑，要根據(jù)市場情況選擇合理的增白劑。
2）生產(chǎn)過程中注意礦石中鐵元素含量的變化，當(dāng)含量下降時，要適當(dāng)降低添加比例；
3）合成試劑不宜存放太長時間，要隨配隨用。
4）過濾時要多用水洗，盡量出去溶解物質(zhì)。
4 結(jié)論
PCC化學(xué)增白是一個系統(tǒng)工程，涉及到原材料質(zhì)量、煅燒、消化、窯氣凈化、漿液精制、碳化、干燥等諸多工序，完好率及先進性、工藝條件控制及環(huán)境清潔程度、外界污染等，因此，工藝過程中每一步都要嚴(yán)格控制。
在生產(chǎn)過程中，特別容易被忽略的幾個環(huán)節(jié)如礦石清洗、消化水質(zhì)、生漿精制、生漿陳化、窯氣洗滌、濾餅洗滌、斗式提升機的影響等都要引起重視，做好每一個細(xì)節(jié)。
PCC產(chǎn)品的白度直接影響價格高低，白度不高的產(chǎn)品市場競爭力明顯較弱，因此，在生產(chǎn)中提高PCC產(chǎn)品白度是提高產(chǎn)品檔次的重要措施。
作者：杜年軍 青州宇信鈣業(yè)股份有限公司
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