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濕法制備超細重鈣粉體最佳工藝實踐

放大字體  縮小字體 發布日期:2021-05-11  來源:中國粉體技術網  瀏覽次數:133
核心提示:重質碳酸鈣是一種重要的無機填料,如果其粒度達到2500目或是5000目,則其在塑料中的應用有著突破性的進展。碳酸鈣的粒度越細,并且表面經過活化處理,則能極大的提高塑料的抗沖擊性和塑化性。
濕法制備超細重鈣粉體最佳工藝實踐

    重質碳酸鈣是一種重要的無機填料,如果其粒度達到2500目或是5000目,則其在塑料中的應用有著突破性的進展。碳酸鈣的粒度越細,并且表面經過活化處理,則能極大的提高塑料的抗沖擊性和塑化性。

    近幾年隨著研磨工藝和改性技術的發展,解決了超細碳酸鈣的團聚等問題,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,不但使企業大幅度的降低成本,而且性能不變,極大的獲得了性價比。本文作者從事超細碳酸鈣生產實踐多年,在生產一線經過多年的摸索和研究,掌握并總結出了成熟的活化超細碳酸鈣生產工藝及實踐經驗。

1 工藝簡介

    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,并且同時進行活化改性,活化率達到95%以上。所采用的技術為濕法研磨,旋轉閃蒸干燥同時改性,布袋收塵技術,最后達到最終產品。普通的重鈣粉,通過雷蒙磨來進行生產加工,雷蒙磨用于碳酸鈣的粉碎加工,產品細度一般在325~600目之間。如果生產更細的粉料,則設備的承受能力和經濟兩方面都不允許。

    因此濕法研磨技術應運而生。立式攪拌研磨機作為濕法粉磨設備,采用漿體進料,珠狀介質研磨,不僅解決了干法粉塵大、粒度不穩定等問題,而且解決了粒度達到一定細度產生的聚集、粘糊介質,不易出料等問題。采用的耐磨介質材料,解決了研磨體級配的穩定性與磨耗的矛盾,從而滿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高還會導致設備過快的磨損,縮短設備的使用壽命,而且會對產品的白度和在塑料工業里的應用產生極大的影響。

2.2 工藝流程和主要生產設備

2.2.1 工藝流程

      工藝流程如下圖1所示。

2.2.2 自動配漿系統

    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,磨漿無法達到合格粒度;濃度過高,流動性差,粘度大,磨機進漿困難,負荷過重。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。通過砂漿泵將配置好的漿料輸送給攪拌磨機,攪拌磨機通過所需產品的粒度參數設定生產參數。本工藝產品的參數如表2,所需研磨介質如表3所示。

      按照正常G-03產品的參數生產,攪拌研磨機的電流、進漿量、冷卻水的溫度按照相應的數據設置。經過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。整個干燥、出料系統是個負壓系統,成品漿料由砂漿泵輸送給干燥機,通過干燥機內的高溫烘干與機械粉碎,同時表面改性也在烘干機內同時完成,改性藥劑由一個自動加藥裝置(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,由羅茨風機提供的巨大抽吸風量迅速將粉體帶走,通過分級設備進入螺旋出料處。在螺旋出料處,粉塵則由布袋收塵器收走,正常產品則經由輸送設備運往成品料庫。

    干燥系統是整個超細粉體工藝的關鍵部分,并且是最復雜的工藝。因為在干燥工藝處,實際包含了干燥、粉碎、改性、分級等多個流程的綜合。首先干燥的熱量有直燃式燃燒爐供給,整個熱量的供應由爐溫控制。過高,爐子承受不了,使用壽命縮短;過低,不能提供足夠的熱量,同時有煤灰產生。經過試驗,爐溫控制在1000±100℃時,既能保證熱量的供應也不會產生煤灰雜質。其次,改性工藝的改性藥劑的添加量由技術部門事先計算好,并且開機前要在螺旋擠出機上試驗,保證加入量的準確性。因為干燥的產量是由溫度控制,所以每時每刻的產量并不是恒定的,所以要求藥劑的加入量要隨著產量的改變進行調整,這樣才能保證產品活化的穩定性。此處工藝要求,工廠化驗室定時進行抽檢樣品。

    分級過程是在干燥機的內部完成的,分級設備在干燥設備出料處,由于粉體由風送系統帶動,出料時必經過分級設備。所以粒徑大或團聚的物料不能通過分級設備,并由此返回干燥機內繼續粉碎。整個干燥系統的各個工藝參數要配合好,尤其是藥劑的添加量(影響產品的活化度)、干燥機的出口溫度(影響產品的水分)、爐子的溫度(是否有雜質),并且要結合現場的實際情況。

3 產品指標

    經過上面工序后,出來的產品就是最終的產品。生產G-03型超細粉體是個復雜的過程,但如果控制的好,質量非常完美。表5是產品的質量指標。

4 結語

    通過多年的生產實踐,并經廣大的客戶使用證明,該濕法超細重鈣的生產工藝是成熟并穩定的。現在已經工業化生產多年,其生產技術也在逐漸完善并有更多的技術創新。超細粉體是非金屬礦深加工的一個重要課題,希望通過本文的介紹能給大家一些啟發,使非金屬礦深加工有更廣的思路,向更高附加值的方向發展。

作者:王唯一,長興歐米亞鈣業有限公司

來源:中國粉體技術網

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