1 引言
加強節能減排，實(shí)現低碳發(fā)展，是生態(tài)文明建設的主要內容，是促進(jìn)經(jīng)濟提升增效升級的必由之路。“十二五”發(fā)展規劃綱要明確提出了單位國內生產(chǎn)總值（GDP）能耗和二氧化碳排放量降低，主要污染物排放總量減少的約束性目標。根據《國務(wù)院關(guān)于化解產(chǎn)能?chē)乐剡^(guò)剩矛盾的指導意見(jiàn)》（國發(fā)（2013）41號）和《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見(jiàn)》（國發(fā)（2013）30號），企業(yè)應大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結構調整，加快技術(shù)創(chuàng )新，努力做好節能減排技術(shù)改造，為節能減排降碳工作盡應盡之責。
重鈣因其來(lái)源廣泛、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境污染小等眾多優(yōu)點(diǎn)廣泛用作橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫藥、食品、日化等行業(yè)的填料。隨著(zhù)國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，重鈣將會(huì )得到進(jìn)一步的發(fā)展，在重鈣的生產(chǎn)過(guò)程中存在著(zhù)電能消耗大、原礦損耗大、粉塵和噪音污染大等缺陷，重鈣企業(yè)要得到快速健康的發(fā)展，必須要節能降耗、減少排放、走綠色可持續發(fā)展產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新升級道路。筆者根據自身從事重鈣生產(chǎn)十余年的經(jīng)驗和廣源化工在節能降耗、改善環(huán)保等方面的實(shí)際措施，在此拋磚引玉，與大家分享一些重鈣生產(chǎn)的節能環(huán)保技術(shù)。
2 重鈣生產(chǎn)工藝
重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法主要有干法和濕法兩種，干法一般生產(chǎn)2500目以下的重鈣，若生產(chǎn)2500目以上的重鈣在技術(shù)上是可行的，但是能耗高和成本較高，在經(jīng)濟上不可行。2500目以上的超細重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)主要采用濕法研磨，而干法研磨則是濕法研磨的前段工序。
2.1干法工藝
干法生產(chǎn)重鈣是目前國內較普遍的方式，技術(shù)也較成熟，一般采用研磨設備與分級設備組成的加工工藝系統就能得到各粒度的產(chǎn)品。主要采用的設備有雷蒙磨、環(huán)輥磨、球磨機、高壓輥磨機、立式攪拌磨機、氣流磨等，分級設備主要采用葉輪式超細分級機。干法生產(chǎn)工藝具有設備投資少、技術(shù)成熟、工藝簡(jiǎn)單、能耗低、單機產(chǎn)量較高等特點(diǎn)，一般常規干法生產(chǎn)重鈣工藝如圖1所示。
 2.2濕法工藝
隨著(zhù)重質(zhì)碳酸鈣越來(lái)越朝著(zhù)微細化發(fā)展，傳統的干法生產(chǎn)工藝不論從設備本身還是經(jīng)濟效益方面都無(wú)法滿(mǎn)足要求，從而濕法研磨工藝應運而生。濕法研磨與干法研磨的最大區別在于分散介質(zhì)的不同，干法以空氣作為分散介質(zhì)，而濕法研磨則以水作為分散介質(zhì)，在配以研磨助劑，使得顆粒的分散性更好，研磨效率更高，粒度更細。一般濕法研磨工藝如圖2所示，原礦經(jīng)洗選后兩段破碎至400目左右，配制成一定濃度的漿液，加入研磨助劑，給入立式研磨機，以氧化鋯珠作為研磨介質(zhì)，通過(guò)調整磨機各項參數控制出料細度，物料經(jīng)磨細后以漿料形式排出，經(jīng)干燥除塵后收集裝袋。
 3 重鈣生產(chǎn)中的節能措施
3.1采用自動(dòng)化設備
3.1.1集中破碎清洗、均化處理原礦
重鈣生產(chǎn)企業(yè)應選擇來(lái)自同一礦脈、品位和色澤基本一致的原礦進(jìn)行加工生產(chǎn)，這樣就保證了原礦的穩定。早期生產(chǎn)重鈣我們采用人工挑選、分類(lèi)整理、人工破碎清洗的方式進(jìn)行投料，存在著(zhù)礦石碎石量大、浪費較大、工人勞動(dòng)強度大、清洗后的泥土等難以處理等問(wèn)題。
3.1.2自動(dòng)投料、自動(dòng)包裝設備的改進(jìn)
早期生產(chǎn)重鈣采用的都是人工投料、人工包裝的方式，隨著(zhù)自動(dòng)化進(jìn)料系統和包裝的引進(jìn)，極大的降低了工人勞動(dòng)強度，提高了生產(chǎn)效率。在干法生產(chǎn)中，采用變頻調速的自動(dòng)進(jìn)料系統可實(shí)現一臺進(jìn)料器供應2條干法環(huán)輥磨的生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)，同時(shí)可以實(shí)現一個(gè)控制室同時(shí)控制2-4條生產(chǎn)線(xiàn)的開(kāi)機操作，極大的降低了操作崗位人員的配置；在濕法生產(chǎn)中，由于濕法生產(chǎn)的原料為干法生產(chǎn)的400目重鈣，那么采用自動(dòng)進(jìn)料的改進(jìn)直接用螺旋鉸刀或者管道輸送的方式將400目的重鈣從干法生產(chǎn)出料口連接到濕法生產(chǎn)的進(jìn)料系統可以減少物料的損耗、降低操作的工序、減少所需干法生產(chǎn)的包裝，實(shí)現干濕法聯(lián)用的節能新工藝。從包裝崗位來(lái)說(shuō)，采用全自動(dòng)化的包裝系統可減少包裝人員的配置，同時(shí)減少和降低車(chē)間的粉塵排放，實(shí)現自動(dòng)化的包裝工藝也是重鈣生產(chǎn)過(guò)程中的一大節能亮點(diǎn)。
3.2 引進(jìn)大型化設備、實(shí)現規?；a(chǎn)
重鈣的生產(chǎn)發(fā)展技術(shù)從最早的采用雷蒙磨生產(chǎn)單飛粉、雙飛粉發(fā)展到現在的超細粉碎技術(shù)生產(chǎn)1250目、2500目，濕法研磨可以達到生產(chǎn)6000目以上的產(chǎn)品，在很大的程度上得益于超細粉碎設備的發(fā)展。干法研磨設備（環(huán)輥磨）最早的從86型發(fā)展到現在的188、198型，實(shí)現了單機產(chǎn)量的大幅度提升，同時(shí)能耗的降低，濕法研磨設備從最早的剝片機發(fā)展到現在的3600L、甚至5000L的大型立式攪拌磨，也實(shí)現了產(chǎn)量的大幅度提升和能耗的降低，可以說(shuō)，大型化的機械設備是實(shí)現重鈣企業(yè)提高產(chǎn)能降低能耗的必經(jīng)途徑。在引進(jìn)了大型化的設備之后，實(shí)現規?；a(chǎn)是重鈣企業(yè)的有效途徑。重鈣生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能大，少者10萬(wàn)噸，多者幾十萬(wàn)噸，上百萬(wàn)噸，單一的一條或者是幾條生產(chǎn)線(xiàn)可能難以滿(mǎn)足于如此大的產(chǎn)能的生產(chǎn)，那么就需要我們重鈣企業(yè)走規?；陌l(fā)展道路，以一臺進(jìn)料器配置2條生產(chǎn)線(xiàn)，生產(chǎn)車(chē)間生產(chǎn)線(xiàn)呈偶數排布，在提升產(chǎn)能的同時(shí)，可降低能耗。
3.3 高效分級設備的引進(jìn)與改進(jìn)
由于重鈣是采用天然礦石進(jìn)行加工粉碎而制得的一種產(chǎn)品，生產(chǎn)過(guò)程為單純的物理研磨過(guò)程，因此在粉碎的過(guò)程中顆粒大小是不一的，研磨后的細度也是不均勻的。那么粗細不一的顆粒在研磨的過(guò)程中所需能耗是不一樣的，如果長(cháng)時(shí)間的大小不一的顆粒在研磨機中相互碰撞研磨，會(huì )造成研磨主機電流偏大，能耗增加，這樣就需要選用高效的分級設備，及時(shí)地將達到細度的小顆粒分級出去，而將大顆粒留在研磨機中繼續研磨。由于分級后就是收集過(guò)程，所以高效的分級設備與合理的收集系統的搭配是至關(guān)重要的。我們應根據研磨設備的型號和產(chǎn)品的細度來(lái)選擇分級設備，以及確定分級設備與收集系統的搭配。超細粉體的加工還需要我們采用二次或者多次分級才能實(shí)現，分級設備的合理選型對于產(chǎn)量的高低起到了至關(guān)重要的作用。
3.4 研磨分散介質(zhì)的添加與選型
由于碳酸鈣表面呈極性，在粉碎研磨的過(guò)程中細微的顆粒極易由于表面吸附的作用而團聚成較大顆粒，如果單純的不添加任何研磨助劑進(jìn)行研磨，就可能造成細小顆粒重復多次研磨，降低產(chǎn)量，增加能耗。在研磨的過(guò)程中添加研磨分散介質(zhì)可以有效的降低顆粒之間的團聚，使細微的粒子更快地通過(guò)分級設備到達收集系統，避免了多次研磨的弊端。在干法研磨生產(chǎn)過(guò)程中，在研磨主機的進(jìn)料口進(jìn)行添加研磨分散劑；在濕法研磨配制漿料的過(guò)程中可以添加研磨分散劑。同時(shí)要做好對研磨分散介質(zhì)的選型，由于每個(gè)重鈣企業(yè)所在的區域不同，生產(chǎn)加工重鈣礦石的晶型和質(zhì)地也不同，礦石的松散程度等不一致，因此要根據礦石的種類(lèi)來(lái)選擇分散介質(zhì)的種類(lèi)和型號。通過(guò)研磨分散介質(zhì)的合理選型和添加可以在一定程度上提高單機產(chǎn)量，同時(shí)降低研磨設備的磨耗。
3.5 產(chǎn)品創(chuàng )新升級
隨著(zhù)下游市場(chǎng)的逐步變化和發(fā)展，對重鈣產(chǎn)品也提出了越來(lái)越高的要求。重鈣生產(chǎn)企業(yè)要適應市場(chǎng)的發(fā)展需要，單一的以產(chǎn)品細度為衡量重鈣價(jià)格的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去了，產(chǎn)品的專(zhuān)用化和功能化迫使我們需要根據市場(chǎng)需要調整產(chǎn)品結構，加快產(chǎn)品升級。產(chǎn)品的創(chuàng )新升級不僅會(huì )使重鈣生產(chǎn)企業(yè)能耗降低，同時(shí)會(huì )帶來(lái)極大的經(jīng)濟價(jià)值。重鈣產(chǎn)品的精細化和功能化將在一定程度上極大地促進(jìn)節能降耗工作。在短時(shí)間內開(kāi)發(fā)的某一行業(yè)專(zhuān)用或特有的重鈣產(chǎn)品其產(chǎn)能可能比較小，但是其附加值可能是普通的產(chǎn)品的幾倍甚至更高。相對來(lái)說(shuō)，采用一條生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的功能型產(chǎn)品其產(chǎn)值等于幾條生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的普通產(chǎn)品。從長(cháng)遠和廣義的意義上講，其節能降耗的效果就是減少了幾條生產(chǎn)線(xiàn)的能耗。加快科技創(chuàng )新的步伐，實(shí)現產(chǎn)品創(chuàng )新升級是重鈣生產(chǎn)企業(yè)節能降耗的主要道路。
4 重鈣生產(chǎn)中的環(huán)保減排技術(shù)
重鈣生產(chǎn)過(guò)程通過(guò)采用自動(dòng)化的設備基本上可以實(shí)現全密閉式生產(chǎn)，在重鈣的生產(chǎn)過(guò)程中主要影響環(huán)境的有以下幾個(gè)方面：（1）粉塵，（2）噪音，（3）沖洗礦石和濕法研磨所排放的廢水，（4）濕法研磨干燥工序燃煤排放的廢氣，（5）未利用的碎石、雜石等?？茖W(xué)合理地改進(jìn)措施會(huì )極大地降低以上幾個(gè)方面的排放，同時(shí)節約能耗。筆者所從事的企業(yè)主要是針對以上幾個(gè)方面進(jìn)行了一些改性?xún)?yōu)化來(lái)降低排放，做綠色環(huán)保的重鈣生產(chǎn)企業(yè)。
4.1 安裝除塵設備、降低粉塵排放
粉塵的排放主要產(chǎn)生在重鈣生產(chǎn)的包裝工序，采用自動(dòng)包裝設備，同時(shí)在自動(dòng)包裝設備中安裝集中的收塵器，用管道引風(fēng)連接至布袋收塵系統，在廠(chǎng)房頂棚安裝高效的儲存設備可以有效的降低車(chē)間的粉塵濃度，減少對操作人員的身心健康的影響，同時(shí)可將集中收集的粉塵加工成產(chǎn)品。
4.2 降低噪音源、建立隔離墻
重鈣的生產(chǎn)過(guò)程中，大型的破碎機、研磨機、空壓機都會(huì )產(chǎn)生噪音影響。在設計生產(chǎn)線(xiàn)的時(shí)候，應盡量對噪音源進(jìn)行隔離處理。建立獨立的空壓機房，采用隔聲材料做砌體墻面，一個(gè)獨立的車(chē)間設計4-8條生產(chǎn)線(xiàn)，只集中布置一個(gè)區域為空壓機房；對于大型的破碎機產(chǎn)生的噪音，在廠(chǎng)房設計的時(shí)候，應將投料系統和破碎系統單獨安裝于主操作室和研磨包裝工序外，采用墻體隔離；對于研磨主機產(chǎn)生的噪音，應建立獨立的消音或隔音材料的砌體將其隔離；對于其他風(fēng)機、電機、水泵機產(chǎn)生的噪音，應加設隔聲罩，在采購設備的時(shí)候同時(shí)應選購低噪音的設備。
4.3 廢水循環(huán)利用、減少用水量
重鈣生產(chǎn)過(guò)程中的廢水主要來(lái)源于清洗過(guò)程和濕法研磨工藝所用制漿沖洗地面和沖洗設備的一些廢水。早期我們采用的是三級沉降池的方式，經(jīng)沉降后排放至集中的水道。由于大部分廢水中含有粉塵或顆粒、泥沙，如果單純的采用三級沉降的方式，需要定期清理沉降池，同時(shí)廢水直接外排，用水量大?，F在我們建立了全廠(chǎng)的廢水循環(huán)利用中心，將工廠(chǎng)所有的生活用水和工業(yè)用水的廢水用管道集中到廢水處理中心，采用絮凝、沉降、回收、循環(huán)利用的方法，一年可節約用水量20萬(wàn)噸以上。
4.4 提高燃煤效率、降低廢氣排放
采用濕法研磨生產(chǎn)重鈣，其中的干燥工藝采用的是鏈條爐排燃燒器燃煤供熱，燃煤主要產(chǎn)生的是廢氣。對于燃煤，應選用高熱低硫的煤炭。公司對每一車(chē)進(jìn)廠(chǎng)的煤炭都進(jìn)行嚴格檢驗，保證所用燃煤的質(zhì)量都優(yōu)于國家標準，其次對燃煤操作人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的技能培訓，提高燃煤效率，同時(shí)對燃煤產(chǎn)生的廢氣采用水膜除塵，經(jīng)凈化達標后在排放。
4.5 提高碎石、雜石的利用率
重鈣原料由于是礦山上直接采礦后的原料，經(jīng)破碎清洗后難免會(huì )產(chǎn)生碎石和雜石，這些碎石和雜石堆放在廠(chǎng)區會(huì )占用廠(chǎng)房面積，同時(shí)難以清理。對于產(chǎn)生的碎石，可以采用外包給可以利用的個(gè)人或企業(yè)，用于道路建設，工業(yè)建筑等；對于雜石，應根據其含量的不同予以分類(lèi)堆放，最大效益地實(shí)現其綜合利用。
5 結語(yǔ)
隨著(zhù)超細粉碎技術(shù)和超細粉碎設備的不斷發(fā)展，部分重鈣生產(chǎn)企業(yè)逐步地走向了自動(dòng)化、大型化、規?；陌l(fā)展道路，但依然有多數廠(chǎng)家存在規模小，設備舊，產(chǎn)品升級慢等問(wèn)題。做好節能技術(shù)改造、降低排放、走清潔生產(chǎn)發(fā)展道路是所有重鈣生產(chǎn)企業(yè)所發(fā)展的必經(jīng)之路。在做好生產(chǎn)過(guò)程中的節能減排的同時(shí)，我們應加強員工的勞動(dòng)技能，做好工廠(chǎng)的綠化環(huán)保建設，打造花園式的重鈣生產(chǎn)企業(yè)，改變以往大家對重鈣生產(chǎn)企業(yè)粉塵大、噪音大的認識，建立新型的重鈣生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展模式。
作者：李海濱，鄒檢生，彭鶴松江西廣源化工有限責任公司，江西吉安，331500
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