隨著國內超細重質碳酸鈣行業加工的不斷發展,對于其生產工藝設計的研究逐步深入,目前國內常用的重鈣加工工藝主要有干法和濕法。本文就這兩種生產工藝進行對比介紹。
重鈣濕法加工工藝技術
超微細化功能性粉體產品的加工方法多采用濕法攪拌磨。超細濕法攪拌磨機是隨著現代材料科學技術的進步而發展起來的。
一、工藝流程及設備
具體工藝流程見下圖。
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。
磨漿系統:濕法研磨選用的是立式攪拌研磨機。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。
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,同時表面改陛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。
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。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。
二、工藝優勢
濕法研磨技術采用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勝與磨耗的矛盾,從而滿足了超細粉磨的要求。
重鈣干法加工工藝技術
一、主要干法工藝技術
采用的工藝設備主要包括:雷蒙磨粉機、球磨機、立式磨、氣流磨、干式攪拌磨、沖擊式超細磨等。其中前兩類設備年生產規模萬噸以上,球磨機配套的分級機以進口國外設備為主;立式磨也以進口國外設備為主;氣流磨較一般干法粉碎機械效率利用率要低,其能量經多次轉換才能作用到被粉碎的物料上。
1、雷蒙磨加工重鈣技術
早期粉體加工行業生產普遍采用雷蒙磨工藝,大多只是生產400目以下的粗粉。因為用雷蒙磨生產400目以下的粉,從投資、能耗和生產能力角度來說,都具有很大優勢。如果要生產600~1250目的細粉必須對雷蒙磨進行改造,或外加超細分級系統。但是,因為微粉含量低,用雷蒙磨生產超細粉就面臨生產能力小,電耗高等問題。客觀地說,雷蒙磨也促進了早期國內粉體行業的發展。
2、球磨機加工重鈣技術
球磨機配分級機工藝是當今世界先進粉體技術公司強力推薦、歐美有名粉體公司普遍采納的工藝方案。產品品種可以在600~6500目之間任意調節。廣泛應用于方解石、重晶石、滑石及高嶺土等非礦產品的加工。完全符合生產重鈣類低附加值的產品,要求投資少、技術成熟、工藝設備簡單、能耗低而產量越大越好的原則。具體如下圖所示。
對于球磨機+分級機工藝來說,符合了重鈣超細粉體加工的規模化、精細化發展要求,產品附加值相對較高,但是在節能降耗方面需進行深人的系統研究及改進,以改變業內對該工藝高能耗的認識。
3、立式磨加工重鈣技術
立式磨技術作為近年來重鈣粉體干法超細加工技術的主要進展之一,其既有利于重鈣產業升級加工的要求,又符合了國家節能減排政策的要求。具體流程見下圖。
立式磨及其技術特點:噸產品電耗低;滿足產業規模化生產;滿足產品精細化深加工要求;產品應用性能好(如流動性好)、粒度分布更合理。
立式磨主要適應生產1000目以下的產品為主。改造或另配分級機后,可直接生產1250目以下的微粉。但是要生產1250目以上的產品,就面臨能耗高、產品比表面積小(相對球磨機工藝)等缺點。
4、沖擊式超細磨加工重鈣技術
主要流程為:原礦→顎式破碎機→高速機械沖擊式超細磨機→干式微細分級機。
該流程單位功率粉碎能力大,容易與干式微細分級機配套。遼寧某重鈣廠采用該工藝生產了10um重鈣產品
用沖擊磨生產方解石粉,能耗較高、設備磨損大,單機生產能力較小。
5、振動磨加工重鈣技術
振動磨是利用高頻振動使研磨介質與物料之間產生強烈沖擊與研磨,從而粉碎物料。振動磨的研磨效率高,出磨粉體中細粉含量較高,更適合研磨生產1250目以上的產品;振動磨的長徑比較大,過研磨現象嚴重,用于重鈣生產并不是很好的選擇。
6、環輥磨加工重鈣技術
環輥磨機型小、產量低,適應重鈣產業超細加工的需求,主要生產800~1250目的產品。對于環輥磨來說,如果能夠克服產品同質化的現象、改善或提高耐磨件材質及設備的應用性能,其明顯的節能效果將使其具有一定市場競爭優勢。
目前該類研磨設備因其節電和投資低廉,在重鈣行業得到迅速推廣使用。但需更進一步研究其單機產量的擴大,與球磨機及立式磨比較,其產品的穩定性也值得研究。
二、工藝優勢
生產工藝流程簡單,成本低廉,使用廣;產品質量穩定,便于控制,輕鈣必須通過化學反應,即煅燒、消化及碳化等許多環節,且般燒溫度等因素難控制;活化處理方便;節能降耗,避免污染;吸油值低,分散度好,同粒級相比低于輕鈣50以上。
干濕法工藝的選擇
干法工藝的優勢:有利于實現產業規模化及一定程度的產品精細化;濕法加工的優勢:有利于實現較高程度的產品精細化。從實踐來看,1500目以下的產品,一般以干法生產為主;1500~2500目產品可以采用干法工藝,也可以采用濕法工藝生產,應用中需有針對性的合理搭配兩種工藝產品配比;2500~6500目產品,通常以濕法生產為宜。根據干濕法工藝的優勢分析可見,產品需求是裝備及其工藝選擇的根本所在。
通過以上對超細重鈣加工技術的分析,能夠幫助碳酸鈣加工行業制定正確的加工工藝,保證生產的效率與質量。我公司專業生產各種超細重質碳酸鈣加工設備,歡迎前來選購。
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