重質(zhì)碳酸鈣是一種重要的無(wú)機(jī)填料，如果其粒度達(dá)到2500目或是5000目，則其在塑料中的應(yīng)用效果便會(huì)有著突破性的進(jìn)展。
近年來(lái)，隨著濕法研磨工藝和表面改性技術(shù)的發(fā)展，我們已成功解決了超細(xì)碳酸鈣的團(tuán)聚等問(wèn)題，使改性超細(xì)碳酸鈣在聚氯乙烯波紋管中的用量得到了極大提高，在保證產(chǎn)品性能的同時(shí)，使企業(yè)成本大幅度降低。
下面，粉體技術(shù)網(wǎng)就與大家分享一下某著名企業(yè)的活性重質(zhì)碳酸鈣濕法生產(chǎn)工藝，以期能給大家一些啟發(fā)，使非金屬礦深加工有更廣的思路，向更高附加值的方向發(fā)展。
濕法生產(chǎn)活性重質(zhì)碳酸鈣工藝流程
1、原料
該工藝的原料為325目普通鈣粉，指標(biāo)要求如下表。原料礦粉的驗(yàn)收指標(biāo)必須合格，否則不但成品漿料的細(xì)度、粘度達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如果二氧化硅含量過(guò)高還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備過(guò)快的磨損，縮短設(shè)備的使用壽命，而且會(huì)對(duì)產(chǎn)品的白度和在塑料工業(yè)里的應(yīng)用產(chǎn)生極大的影響。
表1 325目普通鈣粉驗(yàn)收指標(biāo)
| 項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
| CaCO3/% |
≥98 |
| Fe2O3/% |
≤0.05 |
| MgO/% |
≤0.8 |
| SiO2/% |
≤0.1 |
| 硬度 |
≤0.3 |
| 細(xì)度（目） |
≥325 |
2、自動(dòng)配漿系統(tǒng)
原料礦粉與水按一定比例配成漿液在攪拌桶內(nèi)攪拌，為防止礦粉沉淀，攪拌桶需配置攪拌槳葉，不停地?cái)嚢?。配置漿液過(guò)程中，按比例添加分散劑，以便礦粉能充分與水混合。
配成的漿料濃度有嚴(yán)格規(guī)定，濃度低，磨漿無(wú)法達(dá)到合格粒度；濃度過(guò)高，流動(dòng)性差，粘度大，磨機(jī)進(jìn)漿困難，負(fù)荷過(guò)重。
正常數(shù)據(jù)如下：漿料濃度184～189g/100cm3、分散劑用量6.0～7.0kg/t（干粉）。
3、磨漿系統(tǒng)
普通的重鈣粉，通過(guò)雷蒙磨來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)加工，雷蒙磨用于碳酸鈣的粉碎加工，產(chǎn)品細(xì)度一般在325～600目之間。如果生產(chǎn)更細(xì)的粉料，則設(shè)備的承受能力和經(jīng)濟(jì)兩方面都不允許，因此濕法研磨技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
立式攪拌研磨機(jī)作為濕法粉磨設(shè)備，采用漿體進(jìn)料，珠狀介質(zhì)研磨，不僅解決了干法粉塵大、粒度不穩(wěn)定等問(wèn)題，而且解決了粒度達(dá)到一定細(xì)度產(chǎn)生的聚集、粘糊介質(zhì)，不易出料等問(wèn)題。采用的耐磨介質(zhì)材料，解決了研磨體級(jí)配的穩(wěn)定性與磨耗的矛盾，從而滿足了超細(xì)粉磨的要求。
通過(guò)砂漿泵將配置好的漿料輸送給攪拌磨機(jī)，攪拌磨機(jī)通過(guò)所需產(chǎn)品的粒度參數(shù)設(shè)定生產(chǎn)參數(shù)。
表2 立式攪拌研磨機(jī)產(chǎn)量
產(chǎn)品
名稱 |
串聯(lián)設(shè)備
?。ㄅ_(tái)數(shù)/條） |
需要生產(chǎn)
線（條） |
產(chǎn)量
t/h |
生產(chǎn)時(shí)間
h/a |
年產(chǎn)量
/萬(wàn)噸 |
| D-60 |
1 |
1 |
6.0 |
7200 |
4.38 |
表3 研磨介質(zhì)的參數(shù)
| 項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
| 介質(zhì)球名稱 |
復(fù)合氧化鋯球 |
| 莫氏硬度 |
≥8 |
| 密度g/cm3 |
3.2 |
| 規(guī)格/mm |
1.2-2.5 |
| 需求量t/臺(tái) |
5 |
按照正常D-60產(chǎn)品的參數(shù)生產(chǎn)，攪拌研磨機(jī)的電流、進(jìn)漿量、冷卻水的溫度按照相應(yīng)的數(shù)據(jù)設(shè)置。
表4 成品漿料的合格指標(biāo)
| 項(xiàng)目 |
D-60 |
| 固含量/% |
74±1 |
| 粒徑（2μm，%） |
60±1 |
| 粘度（CPS） |
≤150 |
| pH值 |
8-10 |
| 10μm篩余物（×10-6） |
≤100 |
4、烘干系統(tǒng)
烘干設(shè)備采用的是旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)，由直燃式燃燒爐提供熱量。整個(gè)干燥、出料系統(tǒng)是個(gè)負(fù)壓系統(tǒng)，成品漿料由砂漿泵輸送給干燥機(jī)，通過(guò)干燥機(jī)內(nèi)的高溫烘干與機(jī)械粉碎，同時(shí)表面改性也在烘干機(jī)內(nèi)同時(shí)完成，改性藥劑由一個(gè)自動(dòng)加藥裝置（螺桿擠出機(jī)）與漿料同步加入烘干機(jī)內(nèi)。
在高溫的情況下，藥劑迅速霧化，并與迅速干燥并粉碎的粉體結(jié)合，包覆在粉體表面，形成改性粉體。
同時(shí)，由羅茨風(fēng)機(jī)提供的巨大抽吸風(fēng)量迅速將粉體帶走，通過(guò)分級(jí)設(shè)備進(jìn)入螺旋出料處。在螺旋出料處，粉塵則由布袋收塵器收走，正常產(chǎn)品則經(jīng)由輸送設(shè)備運(yùn)往成品料庫(kù)。
干燥系統(tǒng)是整個(gè)超細(xì)粉體工藝的關(guān)鍵部分，并且是最復(fù)雜的工藝。因?yàn)樵诟稍锕に囂?，?shí)際包含了干燥、粉碎、改性、分級(jí)等多個(gè)流程的綜合。
?。?）干燥的熱量有直燃式燃燒爐供給，整個(gè)熱量的供應(yīng)由爐溫控制。過(guò)高，爐子承受不了，使用壽命縮短；過(guò)低，不能提供足夠的熱量，同時(shí)有煤灰產(chǎn)生。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，爐溫控制在1000±100℃時(shí)，既能保證熱量的供應(yīng)也不會(huì)產(chǎn)生煤灰雜質(zhì)。
?。?）改性工藝的改性藥劑的添加量由技術(shù)部門(mén)事先計(jì)算好，并且開(kāi)機(jī)前要在螺旋擠出機(jī)上試驗(yàn)，保證加入量的準(zhǔn)確性。因?yàn)楦稍锏漠a(chǎn)量是由溫度控制，所以每時(shí)每刻的產(chǎn)量并不是恒定的，所以要求藥劑的加入量要隨著產(chǎn)量的改變進(jìn)行調(diào)整，這樣才能保證產(chǎn)品活化的穩(wěn)定性。此處工藝要求，工廠化驗(yàn)室定時(shí)進(jìn)行抽檢樣品。
（3）分級(jí)過(guò)程是在干燥機(jī)的內(nèi)部完成的，分級(jí)設(shè)備在干燥設(shè)備出料處，由于粉體由風(fēng)送系統(tǒng)帶動(dòng)，出料時(shí)必經(jīng)過(guò)分級(jí)設(shè)備。所以粒徑大或團(tuán)聚的物料不能通過(guò)分級(jí)設(shè)備，并由此返回干燥機(jī)內(nèi)繼續(xù)粉碎。
整個(gè)干燥系統(tǒng)的各個(gè)工藝參數(shù)要配合好，尤其是藥劑的添加量（影響產(chǎn)品的活化度）、干燥機(jī)的出口溫度（影響產(chǎn)品的水分）、爐子的溫度（是否有雜質(zhì)），并且要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。
5、產(chǎn)品指標(biāo)
經(jīng)過(guò)上面工序后，出來(lái)的產(chǎn)品就是最終的產(chǎn)品。生產(chǎn)D-60型超細(xì)粉體是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，但如果控制的好，質(zhì)量非常完美。
表5 D-60產(chǎn)品檢驗(yàn)指標(biāo)
| 項(xiàng)目 |
范圍 |
結(jié)果 |
| 白度 |
≥91.0 |
91.5 |
| 水分（%） |
≤0.30 |
0.13 |
| 燒失量（%） |
≥1.00 |
0.95 |
| 粒徑分布（≤2μm，%） |
≥60 |
61.3 |
| D50（μm） |
1.5-2.0 |
1.8 |
| +45μm殘余物（×10-6） |
≤2000 |
1530 |
| 活化率/% |
95%≥ |
- |
通過(guò)多年的生產(chǎn)實(shí)踐，并經(jīng)廣大的客戶使用證明，該濕法活性超細(xì)重鈣的生產(chǎn)工藝是成熟并穩(wěn)定的。
資料來(lái)源：《王唯一.濕法生產(chǎn)超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣工藝實(shí)踐[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！
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