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浅述重质碳酸钙湿法加工工艺及装备
2020/08/24 点击 2177 次

中国粉体网讯  重质碳酸钙的生产方法主要有干法和湿法两种。干法生产重钙是目前国内较普遍的方式,技术也较成熟,一般采用研磨设备与分级设备组成的加工工艺系统就能得到各粒度的产品。随着重质碳酸钙越来越朝着微细化发展,尤其是生产2500目以上的超细重钙,干法在技术上是可行的,但是能耗高和成本较高,在经济上不太可行,因此2500目以上的超细重质碳酸钙的生产主要采用湿法研磨。


湿法研磨超细重质碳酸钙深加工产品,相比于传统工艺生产的普通重质碳酸钙和化学沉淀法生产的轻质碳酸钙来说,其具有细度更细、比表面积更大、化学稳定性更高等一系列优点。


重质碳酸钙的湿法研磨工艺


重钙湿法生产工艺流程大致是:将原矿经洗选后两段破碎至 400 目左右,配制成一定浓度的浆液,加入研磨助剂,给入立式研磨机,以氧化锆珠作为研磨介质,通过调整磨机各项参数控制出料细度,物料经磨细后以浆料形式排出,经干燥除尘后收集而成。


重钙湿法研磨工艺流程


重质碳酸钙湿法研磨的特点


相较于干法工艺,湿法研磨的重钙粒度更细,主要生产 3000 目以上产品,-2μm 含量一般能达到 90%;粒径分布相对要窄,呈单峰或双峰形态分布;而且加工的产品颗粒一般呈现为球形或者类球形;此外,产品质量参数可按产品要求进行调整,并可大规模生产,成本低。


目前湿法研磨工艺主要适用于填料和涂布级重钙,多应用于造纸和高档涂料。2020年4月1日,QB/T2811-2019造纸用碳酸钙代替QB/T2811-2006造纸研磨碳酸钙正式实施。新标准对造纸涂布级及填料级重钙需满足的粒度及粒度分布要求等作了新的规定。


填料级碳酸钙的技术指标要求(QB/T2811-2019造纸用碳酸钙)



涂布级碳酸钙的技术指标要求(QB/T2811-2019造纸用碳酸钙)



对于工艺的选择,填料级重钙一般经一次研磨就可达到产品的要求,涂布级重钙需对研磨后的料浆进行再次研磨。另外,湿法生产中,工艺控制相对复杂,应根据原材料、介质、研磨设备、产品用途等来选择合适的生产工艺。


重质碳酸钙湿法研磨用装备


重钙湿法工艺所用研磨设备主要是研磨剥片机、搅拌磨和砂磨机等,目前以湿法搅拌磨为主。国内外也已有专业制造厂家和许多先进设备,如国内长沙矿冶研究院研制的大型立式湿法超细磨机是一种新型高效超细研磨设备,可用于非金属矿的湿法超细研磨。细川阿尔派先进的ANR湿法研磨技术和阿翠德蜂巢磨成熟的干燥改性技术完美结合,可为用户提供高质量高附加值的超细碳酸钙产品(湿浆和干粉)。




除此之外,美国 Union Process、德国耐驰(NETZSCH)、美国美卓(Metso)矿机公司等生产的超细搅拌磨机成套设备也比较成熟。


研磨剥片机及砂磨机也是以研磨介质研磨物料的设备。尤其是砂磨机克服了搅拌磨机存在的研磨介质分布不均匀的缺点,使研磨介质与物料充分的接触,减小了研磨介质之间的摩擦,降低了磨损,提高了研磨效率。但无论选择哪种设备都必须保证重钙的纯度和白度不受到污染,比如筒体内衬和磨盘或搅拌器采用聚氨酯、陶瓷或其他高分子耐磨材料制造,而且在高固含量、高黏度、小研磨介质的条件下磨机能够稳定运行。


小结


近年来的研究表明:湿法工艺中,在微细介质磨机中添加粉碎助剂可制备亚微米甚至纳米超细粉体。随着技术的进步和设备的改进以及塑料、橡胶等行业对高端活性超细重钙粉需求的不断增长,湿法研磨+湿法改性工艺生产的活性超细重钙占比将越来越大。对于湿法研磨工艺及装备的研究也就显得越发重要。


参考资料:

邹检生等.一种具有高干遮盖力的湿法碳酸钙在内墙乳胶漆中的应用研究

肖守孝、张国旺.湿法研磨重质碳酸钙的研究现状及其发展方向

李海滨等.湿法碳酸钙生产工艺及其在粉末涂料中的应用研究


(中国粉体网编辑整理/三昧)

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(来源:中国粉体网)


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