碳酸鈣屬于無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品生產(chǎn)中非常重要的化工原材料,不同加工方式、工藝技術(shù)的應(yīng)用,會(huì)生成不同類(lèi)型的碳酸鈣,從粉體的情況可以分成重質(zhì)和輕質(zhì)兩種,其中的重質(zhì)碳酸鈣又被稱(chēng)作是研磨碳酸鈣,簡(jiǎn)稱(chēng)就是重鈣,主要使用物理加工的技術(shù)措施所獲得,具有材料來(lái)源廣、成本低、提取純度高、不容易出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)廣泛應(yīng)用在造紙領(lǐng)域、塑料生產(chǎn)領(lǐng)域、橡膠生產(chǎn)領(lǐng)域中。武漢滑石粉
重質(zhì)碳酸鈣是以天然方解石、大理石、白云石或白堊為原料,經(jīng)機(jī)械設(shè)備粉磨和分級(jí)后達(dá)到一定細(xì)度的粉狀產(chǎn)品。生產(chǎn)方法有干法和濕法,從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看,2500目以下的產(chǎn)品,一般以干法生產(chǎn)為宜;2500~6000目產(chǎn)品,通常以濕法生產(chǎn)為宜。重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)技術(shù)主要涉及選礦、礦石破碎、磨粉和超細(xì)粉碎或超細(xì)磨粉以及表面改性等。
01干法工藝
在生產(chǎn)重質(zhì)CaCO3干粉時(shí),干法粉碎研磨工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)流程短,無(wú)須設(shè)置后續(xù)過(guò)濾、干燥等脫水工藝,具有操作簡(jiǎn)便、容易控制、投資較省、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低等特點(diǎn)。加工過(guò)程主要是破碎、研磨和分級(jí),破碎、研磨設(shè)備有沖擊式粉碎機(jī)、雷蒙磨、干式攪拌磨、氣流磨、沖擊磨、立式磨、環(huán)輥磨、振動(dòng)磨、球磨機(jī)、攪拌磨、研磨剝片機(jī)、砂磨機(jī)、高壓水射流磨等。除具有自行分級(jí)功能的超細(xì)磨以外,為確保產(chǎn)品細(xì)度和粒度分布的要求,實(shí)際生產(chǎn)線(xiàn)上一般均配置精細(xì)分級(jí)設(shè)備(葉輪式超細(xì)分級(jí)機(jī)等),配置方式有內(nèi)置式和外置式兩種,內(nèi)置式均為內(nèi)閉路生產(chǎn)方式,外置式可以有開(kāi)路和閉路兩種生產(chǎn)方式。開(kāi)路式通過(guò)分級(jí)機(jī)分級(jí)后生產(chǎn)兩種不同細(xì)度的產(chǎn)品,閉路式只生產(chǎn)一種超細(xì)粉體。
不同的研磨設(shè)備,生產(chǎn)出的產(chǎn)品粒度尺寸不同,一般干法工藝較適合生產(chǎn)粒徑較大的重鈣產(chǎn)品(a)。雷蒙磨可生產(chǎn)出粒徑為38~74μm的重鈣產(chǎn)品,而在生產(chǎn)流程中加入干式微細(xì)分級(jí)機(jī),則可生產(chǎn)出粒徑為10μm、18μm和25μm的重鈣產(chǎn)品。超細(xì)研磨設(shè)備與分級(jí)機(jī)配合,可組成超細(xì)加工工藝系統(tǒng)(b)。流程(b)比流程(a)投資大,能耗高,但能生產(chǎn)細(xì)度<10μm的重鈣產(chǎn)品,可應(yīng)用在塑料橡膠等行業(yè)作填料。采用流程(c),加入高速機(jī)械沖擊粉碎機(jī),單位功率粉碎能力大,容易與干式微細(xì)分級(jí)機(jī)配套,可生產(chǎn)10μm重鈣產(chǎn)品。流程(d)生產(chǎn)的超細(xì)重鈣粉體產(chǎn)品35%以上的顆粒細(xì)度<2μm,電耗相對(duì)較低,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較少。
02濕法生產(chǎn)工藝
濕法生產(chǎn)工藝一般采用一段或二段連續(xù)超細(xì)研磨工藝流程,主要由濕式攪拌研磨機(jī)或砂磨機(jī)及相應(yīng)的儲(chǔ)罐和泵組成。
一般濕法生產(chǎn)工藝就是先將干法生產(chǎn)的365-400目重鈣細(xì)粉配成固含量70-75%的懸浮液,泵入磨機(jī)內(nèi)并引入助磨劑材料進(jìn)一步細(xì)粉,然后經(jīng)脫水、干燥后得到超細(xì)的重質(zhì)武漢碳酸鈣粉體(a)。濕法生產(chǎn)可生產(chǎn)填料級(jí)、涂布級(jí)等重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品。生產(chǎn)填料級(jí)碳酸鈣,一般經(jīng)過(guò)一級(jí)研磨可達(dá)到其細(xì)度要求;生產(chǎn)涂布級(jí)碳酸鈣,一般需要經(jīng)過(guò)兩級(jí)研磨(b),才能達(dá)到細(xì)度要求。一級(jí)研磨中粉體尺寸范圍可為1.0~1.6mm,二級(jí)研磨中粉體尺寸范圍可為0.8~1.25mm二級(jí)研磨使重鈣粒度更小,從而達(dá)到涂布級(jí)碳酸鈣要求。該工藝可選用磁選機(jī)除去鐵質(zhì)污染及含鐵雜質(zhì),如果生產(chǎn)線(xiàn)建在離用戶(hù)較近的地點(diǎn),可直接用管道或料罐送給用戶(hù)。
與重質(zhì)碳酸鈣的干法生產(chǎn)工藝相比,濕法生產(chǎn)工藝中加水使得粉料容易分散,并且水具有部分助磨作用,有利于超細(xì)研磨,因此濕法生產(chǎn)工藝相對(duì)具有產(chǎn)品粒度細(xì)、粒度分布窄等優(yōu)點(diǎn)。但生產(chǎn)重質(zhì)碳酸鈣干粉時(shí),需后續(xù)的過(guò)濾和干燥脫水設(shè)備和操作,干燥過(guò)程易發(fā)生顆粒團(tuán)聚,因此,有時(shí)要在干燥后進(jìn)行分散和解聚處理,使配套設(shè)備增多,工藝變得復(fù)雜等。在生產(chǎn)中,目前濕法分級(jí)較難,尚沒(méi)有非常有效的濕法超細(xì)分級(jí)設(shè)備。
濕法工藝流程
(a)配料→混合→中間儲(chǔ)存→一級(jí)研磨→過(guò)濾→干燥→活化→裝袋(填料級(jí)碳酸鈣)→裝桶(泥漿狀碳酸鈣)
(b)配料→混合→中間儲(chǔ)存→一級(jí)研磨→二級(jí)研磨→過(guò)濾→干燥→活化→裝袋(涂布級(jí)碳酸鈣)→裝桶(泥漿狀碳酸鈣)
其中,混合研磨的配料主要是水、分散劑、粉狀碳酸鈣??紤]重質(zhì)碳酸鈣的用戶(hù)目的和要求,生產(chǎn)中可以考慮將研磨后經(jīng)壓濾機(jī)壓濾成的濾餅直接作為產(chǎn)品供應(yīng)用戶(hù),或干燥成粉狀產(chǎn)品包裝成袋供應(yīng)用戶(hù)。
其中,活化工藝是進(jìn)行重質(zhì)碳酸鈣粉體的表面處理,與未經(jīng)活化處理的重質(zhì)碳酸鈣粉體相比,活化的重質(zhì)碳酸鈣粉體產(chǎn)品具有更好的親油性、更強(qiáng)的與有機(jī)物的親和性,在橡膠塑料等基體中易分散、混合,改善相應(yīng)制品的加工性能和應(yīng)用屬性。