重質(zhì)碳酸鈣是一種重要的無(wú)機填料，如果其粒度達到2 500目或是5 000目，則其在塑料中的應用有著(zhù)突破性的進(jìn)展。碳酸鈣的粒度越細，并且表面經(jīng)過(guò)活化處理，則能極大的提高塑料的抗沖擊性和塑化性。
近幾年隨著(zhù)研磨工藝和改性技術(shù)的發(fā)展，解決了超細碳酸鈣的團聚等問(wèn)題，使改性超細碳酸鈣在聚氯乙烯波紋管中用量得到了極大的提高，不但使企業(yè)大幅度的降低成本，而且性能不變，極大的獲得了性?xún)r(jià)比。本文作者從事超細碳酸鈣生產(chǎn)實(shí)踐多年，在生產(chǎn)一線(xiàn)經(jīng)過(guò)多年的摸索和研究，掌握并總結出了成熟的活化超細碳酸鈣生產(chǎn)工藝及實(shí)踐經(jīng)驗。
1 工藝簡(jiǎn)介
本工藝需要將碳酸鈣粉體的粒度磨細到2μm的含量在60%以上，并且同時(shí)進(jìn)行活化改性，活化率達到95%以上。所采用的技術(shù)為濕法研磨，旋轉閃蒸干燥同時(shí)改性，布袋收塵技術(shù)，最后達到最終產(chǎn)品。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)品細度一般在325～600目之間。如果生產(chǎn)更細的粉料，則設備的承受能力和經(jīng)濟兩方面都不允許。
因此濕法研磨技術(shù)應運而生。立式攪拌研磨機作為濕法粉磨設備，采用漿體進(jìn)料，珠狀介質(zhì)研磨，不僅解決了干法粉塵大、粒度不穩定等問(wèn)題，而且解決了粒度達到一定細度產(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，解決了研磨體級配的穩定性與磨耗的矛盾，從而滿(mǎn)足了超細粉磨的要求。
2 工藝流程
2.1 原料
原礦為325目普通鈣粉，要求如表1所示。
 原料礦粉的驗收指標必須合格，否則不但成品漿料的細度、粘度達不到設計標準，如果二氧化硅含量過(guò)高還會(huì )導致設備過(guò)快的磨損，縮短設備的使用壽命，而且會(huì )對產(chǎn)品的白度和在塑料工業(yè)里的應用產(chǎn)生極大的影響。
2.2 工藝流程和主要生產(chǎn)設備
2.2.1 工藝流程
工藝流程如下圖所示。
2.2.2 自動(dòng)配漿系統
原料礦粉與水按一定比例配成漿液在攪拌桶內攪拌，為防止礦粉沉淀，攪拌桶需配置攪拌槳葉，不停地攪拌。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格規定，濃度低，磨漿無(wú)法達到合格粒度；濃度過(guò)高，流動(dòng)性差，粘度大，磨機進(jìn)漿困難，負荷過(guò)重。正常數據如下：漿料濃度184～189g/100cm3、分散劑用量6.0～7.0kg/t(干粉)。
2.2.3 磨漿系統
濕法研磨選用的是3600L的立式攪拌研磨機。通過(guò)砂漿泵將配置好的漿料輸送給攪拌磨機，攪拌磨機通過(guò)所需產(chǎn)品的粒度參數設定生產(chǎn)參數。本工藝產(chǎn)品的參數如表2，所需研磨介質(zhì)如表3所示。
按照正常D-60產(chǎn)品的參數生產(chǎn)，攪拌研磨機的電流、進(jìn)漿量、冷卻水的溫度按照相應的數據設置。經(jīng)過(guò)磨漿工序后成品漿的指標如表4所示。
 2.2.4 烘干系統
烘干設備采用的是旋轉閃蒸干燥機，由直燃式燃燒爐提供熱量。整個(gè)干燥、出料系統是個(gè)負壓系統，成品漿料由砂漿泵輸送給干燥機，通過(guò)干燥機內的高溫烘干與機械粉碎，同時(shí)表面改性也在烘干機內同時(shí)完成，改性藥劑由一個(gè)自動(dòng)加藥裝置(螺桿擠出機)與漿料同步加入烘干機內。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合，包覆在粉體表面，形成改性粉體。同時(shí)，由羅茨風(fēng)機提供的巨大抽吸風(fēng)量迅速將粉體帶走，通過(guò)分級設備進(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)由輸送設備運往成品料庫。
干燥系統是整個(gè)超細粉體工藝的關(guān)鍵部分，并且是最復雜的工藝。因為在干燥工藝處，實(shí)際包含了干燥、粉碎、改性、分級等多個(gè)流程的綜合。首先干燥的熱量有直燃式燃燒爐供給，整個(gè)熱量的供應由爐溫控制。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，爐溫控制在1 000±100℃時(shí)，既能保證熱量的供應也不會(huì )產(chǎn)生煤灰雜質(zhì)。其次，改性工藝的改性藥劑的添加量由技術(shù)部門(mén)事先計算好，并且開(kāi)機前要在螺旋擠出機上試驗，保證加入量的準確性。因為干燥的產(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(zhù)產(chǎn)量的改變進(jìn)行調整，這樣才能保證產(chǎn)品活化的穩定性。此處工藝要求，工廠(chǎng)化驗室定時(shí)進(jìn)行抽檢樣品。
分級過(guò)程是在干燥機的內部完成的，分級設備在干燥設備出料處，由于粉體由風(fēng)送系統帶動(dòng)，出料時(shí)必經(jīng)過(guò)分級設備。所以粒徑大或團聚的物料不能通過(guò)分級設備，并由此返回干燥機內繼續粉碎。整個(gè)干燥系統的各個(gè)工藝參數要配合好，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))，并且要結合現場(chǎng)的實(shí)際情況。
3 產(chǎn)品指標
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型超細粉體是個(gè)復雜的過(guò)程，但如果控制的好，質(zhì)量非常完美。表5是產(chǎn)品的質(zhì)量指標。
 4 結語(yǔ)
通過(guò)多年的生產(chǎn)實(shí)踐，并經(jīng)廣大的客戶(hù)使用證明，該濕法超細重鈣的生產(chǎn)工藝是成熟并穩定的?，F在已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)多年，其生產(chǎn)技術(shù)也在逐漸完善并有更多的技術(shù)創(chuàng )新。超細粉體是非金屬礦深加工的一個(gè)重要課題，希望通過(guò)本文的介紹能給大家一些啟發(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。
作者：王唯一，長(cháng)興歐米亞鈣業(yè)有限公司
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