CN105399130B - 一种重质碳酸钙的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重质碳酸钙的生产工艺，它包括以下步骤：S1.破碎、S2.泡浆、S3.湿法研磨、S4.干燥、S5.改性。本发明在泡浆过程中加入了高级混合硬脂酸表面处理剂，利用后期的研磨，传统的研磨采用二级研磨，但研磨效果不但不会提高，而且容易产生絮状的沉淀，为了提高效果，一般都是增加研磨次数，本发明通过加入高级混合硬脂酸表面处理剂通过一次研磨可提高研磨的效果，而且不会产生絮状的沉淀；本发明采用了干法改性，将收集得到的重质碳酸钙粉再利用改性剂进行改性，最终得到的改性重质碳酸钙避免了在液体改性时，改性剂浪费量大的问题；本发明的工艺操作简便、制备方便、成本低、适用于工业化大规模生产。

Description

一种重质碳酸钙的生产工艺
技术领域
本发明涉及无机非金属矿物材料领域，具体涉及一种重质碳酸钙的生产工艺。
背景技术
重质碳酸钙又称研磨碳酸钙，是以天然方解石、大理石、白垩等为原料，经机械粉碎、研磨达到一定细度的粉体产品。国际上一般称为微细研磨碳酸钙（FGCC）。在造纸工业中为了区别沉淀碳酸钙，分别用GCC和PCC简称。一般把平均粒径在12μm以下的产品称为重质微细碳酸钙，以区分一般的重质碳酸钙。碳酸钙产品按用途分为岗石专用钙、密封胶专用钙、橡胶专用钙、造纸专用钙、塑料专用钙、油漆涂料专用钙、牙膏专用钙、医药专用钙、饲料添加剂专用、食用专用等等。而每种专用品还可精细化，如塑料专用钙还可分为PVC专用和PE专用、PP专用，其专用品取决于碳酸钙粒度、晶型及表面改性剂种类等。专用功能型碳酸钙由于其用途不同，技术指标也不相同，经济价值相差悬殊，单位价格相差6-8倍。因此当前提高碳酸钙档次的手段归纳起来有两点：其一缩小产品粒径，并保证分散性好；其二进行表面处理，达到专用化及功能化。
目前，重质碳酸钙一般采用干法研磨，而一般干磨碳酸钙只能研磨到14μm。现在也有人将碳酸钙在湿磨状态下充分研磨，然后在200℃的条件下进行烘干干燥，但是需要在湿磨的状态下加入改性剂进行改性。但是，改性剂在140℃作用就会分解变质，采用这种方法最终得到的重质碳酸钙成品颜色发黄，白度非常低；同时，将重质碳酸钙在液体状态下进行改性，改性剂的浪费非常大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种重质碳酸钙的生产工艺，该工艺操作简单、制备方便、成本低、适用于工业化大规模生产。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种重质碳酸钙的生产工艺，它包括以下步骤：
S1.破碎：选取天然大理石为原料，送入颚式破碎机进行破碎，将原料破碎至颗粒粒径≤4mm，再用制砂机和直线振动筛制成40目以下的大理石粉末，备用；
S2.泡浆：在破碎的大理石粉末中加入水、分散剂后在20～45℃温度下泡浆25～40min，再加入高级混合硬脂酸表面处理剂，混合均匀后浸泡30～60min，得浆料；
S3.湿法研磨：将浆料输入研磨机中进行湿法研磨，浆料的流速为2～4t/h，所述研磨的温度为40～60℃，研磨时间为2～3h；
S4.干燥：将湿法研磨后的浆料用滚筒式干燥机在100～130℃温度下干燥2～3h，得重质碳酸钙粉末；
S5.改性：将重质碳酸钙粉末中加入改性剂进行改性处理，改性处理的时间为30～60min，制得改性的重质碳酸钙。
进一步地，步骤S2中所述大理石粉末、水和分散剂的重量比为100:300～400:1～1.5。
进一步地，步骤S2中所述高级混合硬脂酸的分子式为：R-O-(CH2CH2O)n-H，式中R为十二碳烷基，n为3-16中的整数所述大理石粉末与高级混合硬脂酸的重量比为43～58:1。
进一步地，步骤S5中所述改性剂为硬脂酸、钛酸酯或磷酸酯中的任意一种。
进一步地，步骤S5中所述改性处理为研磨改性，所述研磨的研磨速率为1000～1200r/min。
本发明具有以下优点：
1. 本发明在泡浆过程中加入了高级混合硬脂酸表面处理剂，利用后期的研磨，传统的研磨采用二级研磨，但研磨效果不但不会提高，而且容易产生絮状的沉淀，为了提高效果，一般都是增加研磨次数，本发明通过加入高级混合硬脂酸表面处理剂通过一次研磨可提高研磨的效果，而且不会产生絮状的沉淀；
2. 本发明采用了干法改性，将收集得到的重质碳酸钙粉再利用改性剂进行改性，最终得到的改性重质碳酸钙避免了在液体改性时，改性剂浪费量大的问题；
3. 本发明的工艺操作简便、制备方便、成本低、适用于工业化大规模生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
实施例1：一种重质碳酸钙的生产工艺，它包括以下步骤：
S1.破碎：选取天然大理石为原料，送入颚式破碎机进行破碎，将原料破碎至颗粒粒径≤4mm，再用制砂机和直线振动筛制成40目以下的大理石粉末，备用；
S2.泡浆：在破碎的大理石粉末中加入水、分散剂后在20℃温度下泡浆25min，再加入高级混合硬脂酸表面处理剂，混合均匀后浸泡30min，得浆料；所述大理石粉末、水和分散剂的重量比为100:300:1；所述高级混合硬脂酸的分子式为：R-O-(CH2CH2O)n-H，式中R为十二碳烷基，n为3中的整数所述大理石粉末与高级混合硬脂酸的重量比为43:1；
S3.湿法研磨：将浆料输入研磨机中进行湿法研磨，浆料的流速为2t/h，所述研磨的温度为40℃，研磨时间为2h；
S4.干燥：将湿法研磨后的浆料用滚筒式干燥机在100℃温度下干燥2h，得重质碳酸钙粉末；
S5.改性：将重质碳酸钙粉末中加入改性剂硬脂酸进行改性处理，所述改性处理为研磨改性，所述研磨的研磨速率为1000r/min，改性处理的时间为30min，制得改性的重质碳酸钙。
实施例2：一种重质碳酸钙的生产工艺，它包括以下步骤：
S1.破碎：选取天然大理石为原料，送入颚式破碎机进行破碎，将原料破碎至颗粒粒径≤4mm，再用制砂机和直线振动筛制成40目以下的大理石粉末，备用；
S2.泡浆：在破碎的大理石粉末中加入水、分散剂后在45℃温度下泡浆40min，再加入高级混合硬脂酸表面处理剂，混合均匀后浸泡60min，得浆料；所述大理石粉末、水和分散剂的重量比为100: 400: 1.5；所述高级混合硬脂酸的分子式为：R-O-(CH2CH2O)n-H，式中R为十二碳烷基，n为16中的整数所述大理石粉末与高级混合硬脂酸的重量比为58:1；
S3.湿法研磨：将浆料输入研磨机中进行湿法研磨，浆料的流速为4t/h，所述研磨的温度为60℃，研磨时间为3h；
S4.干燥：将湿法研磨后的浆料用滚筒式干燥机在130℃温度下干燥3h，得重质碳酸钙粉末；
S5.改性：将重质碳酸钙粉末中加入改性剂钛酸酯进行改性处理，所述改性处理为研磨改性，所述研磨的研磨速率为1200r/min，改性处理的时间为60min，制得改性的重质碳酸钙。
实施例3：一种重质碳酸钙的生产工艺，它包括以下步骤：
S1.破碎：选取天然大理石为原料，送入颚式破碎机进行破碎，将原料破碎至颗粒粒径≤4mm，再用制砂机和直线振动筛制成40目以下的大理石粉末，备用；
S2.泡浆：在破碎的大理石粉末中加入水、分散剂后在32℃温度下泡浆30min，再加入高级混合硬脂酸表面处理剂，混合均匀后浸泡42min，得浆料；所述大理石粉末、水和分散剂的重量比为100:320:1.2；所述高级混合硬脂酸的分子式为：R-O-(CH2CH2O)n-H，式中R为十二碳烷基，n为5中的整数所述大理石粉末与高级混合硬脂酸的重量比为48:1；
S3.湿法研磨：将浆料输入研磨机中进行湿法研磨，浆料的流速为3t/h，所述研磨的温度为48℃，研磨时间为3h；
S4.干燥：将湿法研磨后的浆料用滚筒式干燥机在115℃温度下干燥2.3h，得重质碳酸钙粉末；
S5.改性：将重质碳酸钙粉末中加入改性剂磷酸酯进行改性处理，所述改性处理为研磨改性，所述研磨的研磨速率为1100r/min，改性处理的时间为40min，制得改性的重质碳酸钙。
实施例4：一种重质碳酸钙的生产工艺，它包括以下步骤：
S1.破碎：选取天然大理石为原料，送入颚式破碎机进行破碎，将原料破碎至颗粒粒径≤4mm，再用制砂机和直线振动筛制成40目以下的大理石粉末，备用；
S2.泡浆：在破碎的大理石粉末中加入水、分散剂后在40℃温度下泡浆35min，再加入高级混合硬脂酸表面处理剂，混合均匀后浸泡52min，得浆料；所述大理石粉末、水和分散剂的重量比为100:370:1.4；所述高级混合硬脂酸的分子式为：R-O-(CH2CH2O)n-H，式中R为十二碳烷基，n为12中的整数所述大理石粉末与高级混合硬脂酸的重量比为52:1；
S3.湿法研磨：将浆料输入研磨机中进行湿法研磨，浆料的流速为3.5t/h，所述研磨的温度为52℃，研磨时间为2.8h；
S4.干燥：将湿法研磨后的浆料用滚筒式干燥机在123℃温度下干燥2.8h，得重质碳酸钙粉末；
S5.改性：将重质碳酸钙粉末中加入改性剂钛酸酯进行改性处理，所述改性处理为研磨改性，所述研磨的研磨速率为1160r/min，改性处理的时间为50min，制得改性的重质碳酸钙。

Claims (1)

1.一种重质碳酸钙的生产工艺，其特征在于，它包括以下步骤：
S1. 破碎：选取天然大理石为原料，送入颚式破碎机进行破碎，将原料破碎至颗粒粒径≤4mm，再用制砂机和直线振动筛制成40目以下的大理石粉末，备用；
S2. 泡浆：在破碎的大理石粉末中加入水、分散剂后在20～45℃温度下泡浆25～40min，再加入高级混合硬脂酸表面处理剂，混合均匀后浸泡30～60min，得浆料；
S3. 湿法研磨：将浆料输入研磨机中进行湿法研磨，浆料的流速为2～4t/h，所述研磨的温度为40～60℃，研磨时间为2～3h；
S4. 干燥：将湿法研磨后的浆料用滚筒式干燥机在100～130℃温度下干燥2～3h，得重质碳酸钙粉末；
S5. 改性：将重质碳酸钙粉末中加入改性剂进行改性处理，改性处理的时间为30～60min，制得改性的重质碳酸钙；
其中，步骤S2中所述大理石粉末、水和分散剂的重量比为100:300～400:1～1.5；
步骤S2中所述高级混合硬脂酸的分子式为：R-O-(CH2CH2O)n-H，式中R为十二碳烷基，n为3-16中的整数，所述大理石粉末与高级混合硬脂酸的重量比为43～58:1；
步骤S5中所述改性剂为钛酸酯或磷酸酯；
步骤S5中所述改性处理为研磨改性，所述研磨的研磨速率为1000～1200r/min。
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