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濕法和干法工藝對重鈣產品性能的影響

添加時間:2018年08月07日   【字體大小: 】 關注:651

  重質碳酸鈣的生產方法主要有干法和濕法兩種,干法一般生產2500目以下的重鈣,若生產2500目以上的重鈣在技術上是可行的,但是能耗和成本較高,在經濟上不可行。2500目以上的超細重質碳酸鈣的生產主要采用濕法研磨,而干法研磨則作為濕法研磨的前段工序。

  干法研磨工藝

  干法生產重鈣是目前國內較普遍的方式,技術也較成熟,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品。主要采用的設備有雷蒙磨、環輥磨、球磨機、高壓輥磨機、攪拌磨、振動磨、沖擊磨等,分級設備主要采用葉輪式超細分級機。其中:

  雷蒙磨大量用于生產38-74μm(200-400目)的產品,經改造和配置精細分級機后也用來生產成d97=30-15μm(500-800目)的細粉;

  球磨機是大型重質碳酸鈣生產線的主要設備,配置各類分級機后用來生產d97=5μm、10μm、16μm、45μm等粒級的重質碳酸鈣產品;

  振動磨配置精細分級設備主要用于生產d97=5μm、10μm、16μm的產品,但其單機生產能力不如球磨機;

  機械沖擊式磨機工藝簡單,但產量較低,主要用于中小型重質碳酸鈣生產廠;

  干式攪拌磨在歐洲的大型重質碳酸鈣生產廠有應用,但中國目前應用很少。

  干法生產工藝具有設備投資少,技術成熟,工藝簡單,能耗低,單機產量較高等特點,一般常規干法生產重鈣工藝如圖所示。

  

 

  濕法研磨工藝

   隨著重質碳酸鈣越來越朝著微細化發展,傳統的干法生產工藝不論從設備本身還是經濟效益方面都無法滿足要求,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的不同,干法以空氣作為分散介質,而濕法研磨則以水作為分散介質,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所示。

  

 

  原礦經洗選后兩段破碎至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,通過調整磨機各項參數控制出料細度,物料經磨細后以漿料形式排出,經干燥除塵后收集裝袋。

  濕法與干法研磨重鈣性能比較 

  由于濕法研磨重鈣的生產工藝和研磨環境與干法研磨重鈣存在明顯的不同,其產品在物理性能上也存在著明顯差異。 

  1、粒度。濕法研磨的超細重鈣粒度細,主要生產3000目以上產品,-2μm含量一般能達到90%,而干法產品粒度相對較粗,主要生產2500目以下產品。  

  2、粒徑分布。濕法生產重鈣粒徑分布窄,呈單峰或雙峰形態分布;而干法生產重鈣粒度分布較寬,成雙峰或多峰形態分布。    

  3、顆粒形狀。由于顆粒在研磨時研磨環境和受力方式的不同,濕法研磨重鈣產品顆粒一般呈現為球形或者類球形,而干法產品多為不定性,且有明顯棱角。 

  4、粉體的水份。濕法超細重鈣在生產過程中經過了干燥程序,水份一般控制在0.3%以下,但是干法生產的重鈣水份無法控制,一般都在1%以上,因此改性過程中濕法超細重鈣的分散性和流動性明顯優于干法生產的。

  超細重鈣的改性工藝

  重質碳酸鈣的改性一般分為干法改性和濕法改性兩種,干法改性一般需要先將碳酸鈣進行干燥,除去水分(如果碳酸鈣的水分含量小于1%可以不進行干燥),然后改性劑在表面改性機中完成碳酸鈣粉體的表面改性。干法改性一般適用于1250目以下的粉體,若粉體過細,會導致改性產品活化度低,并極易形成大量的二次團聚體,影響產品的使用性能。

  濕法改性是在碳酸鈣漿料中進行表面改性處理,然后進行過濾和干燥。由于碳酸鈣在液相中的分散比在氣相中的分散較為容易,因此這種生產工藝具有以下優勢:

  1、濕法改性工藝有利于碳酸鈣顆粒的均勻包覆,表面包覆率可達到98%以上,并可實現連續化生產。

  2、濕法改性工藝有利于生產的分散及粒徑還原,經粉碎干燥后,其細度仍接近超細研磨漿料的細度。

  3、由于濕法改性具有包覆均勻,顆粒分散的優點,復合改性時不會產生顆粒團聚現象,為產品在塑料、橡膠加工中廣泛應用創造條件。

  4、改性設備一般較為簡單,多為帶攪拌器的容器及靜態混合器,強烈攪拌可提高改性活化效率,縮短反應時間,但對設備的性能要求較高。

  超細研磨和改性相結合生產活性超細重鈣粉一直是該領域的研究熱點。目前,干法改性仍是重質碳酸鈣改性的主流工藝。濕法改性工藝性常用于輕鈣及濕法研磨的超細重質碳酸鈣的表面改性。而隨著技術的進步和設備的改進以及塑料、橡膠等行業對高端活性超細重鈣粉需求的不斷增長,濕法研磨+濕法改性工藝生產的活性超細重鈣占比將越來越大。

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