CN105536963A - 一种碳酸钙粉体的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳酸钙粉体的生产工艺,它包括破碎、均质、研磨、分级处理、湿法研磨和干燥步骤。本发明在均质步骤加入了碳酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵,提高了后期研磨的效率,降低了研磨的时间;并在研磨机中设置有喷水装置,喷出的雾化水不仅增加了粉体的自身重量,粉体不易被悬浮起来使磨盘料层稳定,而且与加入的碳酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵共同作用,利用研磨;本发明对干法研磨的粗粉进行分级出来,将分级的二级粗粉进行湿法研磨,可提高湿法研磨效率,降低生产单位能耗,同时产品粒径分布较窄,产品细度更均匀;本发明工艺产品质量好、效率高、操作简单、制备方便、成本低、适用于工业化大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及无机非金属矿物材料领域,具体涉及一种碳酸钙粉体的生产工艺。
背景技术
重质碳酸钙又称研磨钙,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、食品专用等等。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。
重质碳酸钙的生产方法主要有干法和湿法两种方法,干法生产效率高,但产品的细度受到研磨和分级技术的限制,很难生产超细细度的重钙产品。湿法生产粉体产品细度较高,还可以在研磨中对粉体进行改性出来,因此采用湿法常用来生产超细重钙产品,但湿法生产中涉及浆料的配置、研磨、干燥等工序,因此生产效率较低,能耗也较高。目前有将干法研磨的粗粉直接配置成浆料,然后再进行湿法研磨生产超细粉体,其产品具有产出率高、纯度高、粒度分布均匀等特点,但是干法研磨粗粉中的部分细粉会重复研磨,造成整个生产效率低、能耗高,同时浆料中的细粉在湿法研磨中还容易发生聚集,影响研磨效率和产品质量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种碳酸钙粉体的生产工艺,该工艺产品质量好、效率高、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:一种碳酸钙粉体的生产工艺,它包括以下步骤:
S1.破碎:将方解石用高压水冲洗石块,去除石块表面的泥土和灰尘后用破碎机破碎至颗粒粒径≤40mm;
S2.均质:在粉碎的方解石粉末中加入碳酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵搅拌20~40min,搅拌机的转速为800~1200r/min;
S3.研磨:将均质后的方解石粉末加至立式磨中进行研磨,立式磨中设置有喷水装置,在研磨的过程中喷雾化水,得到粉体,其中,所述立式磨研磨温度为40~50℃、研磨压力为8~12MPa,所述粉体的水分控制指标≤0.3%;
S4.分级处理:将得到的粉体进行一次分级,分级后的细粉目数为1250~2500目(对应颗粒粒径为10~5μm),粗粉进行二次分级,二次分级后的二级细粉目数为800~1000目(对应颗粒粒径为18~13μm),二级粗粉的目数为400~600目(对应颗粒粒径为38~23μm);
S5.湿法研磨:将二级粗粉中加入水、分散剂后在20~45℃温度下泡浆25~40min,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1~2h;
S6.干燥:利用喷雾干燥设备将湿法研磨的浆料进行喷雾干燥,浆料的喷射速率为40~50℃,干燥温度为200~230℃,得超细碳酸钙。
进一步地,步骤S2中所述方解石、碳酸钠与十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量别为80~110:1~5:1。
进一步地,步骤S5中所述分散剂为三乙醇胺。
进一步地,所述二级粗粉、水、分散剂的重量比为100:300~400:1~1.5。
本发明具有以下优点:
1.本发明在均质步骤加入了碳酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵,提高了后期研磨的效率,降低了研磨的时间;并在研磨机中设置有喷水装置,喷出的雾化水不仅增加了粉体的自身重量,粉体不易被悬浮起来使磨盘料层稳定,而且与加入的碳酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵共同作用,利用研磨;
2.本发明对干法研磨的粗粉进行分级出来,将分级的二级粗粉进行湿法研磨,可提高湿法研磨效率,降低生产单位能耗,同时产品粒径分布较窄,产品细度更均匀;
3.本发明工艺产品质量好、效率高、操作简单、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1:一种碳酸钙粉体的生产工艺,它包括以下步骤:
S1.破碎:将方解石用高压水冲洗石块,去除石块表面的泥土和灰尘后用破碎机破碎至颗粒粒径≤40mm;
S2.均质:在粉碎的方解石粉末中加入碳酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵搅拌20min,搅拌机的转速为800r/min;所述方解石、碳酸钠与十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量别为80:1:1;
S3.研磨:将均质后的方解石粉末加至立式磨中进行研磨,立式磨中设置有喷水装置,在研磨的过程中喷雾化水,得到粉体,其中,所述立式磨研磨温度为40℃、研磨压力为8MPa,所述粉体的水分控制指标≤0.3%;
S4.分级处理:将得到的粉体进行一次分级,分级后的细粉目数为1250目(对应颗粒粒径为10μm),粗粉进行二次分级,二次分级后的二级细粉目数为800目(对应颗粒粒径为18μm),二级粗粉的目数为400目(对应颗粒粒径为38μm);
S5.湿法研磨:将二级粗粉中加入水、分散剂三乙醇胺后在20℃温度下泡浆25min,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1h;所述二级粗粉、水、分散剂的重量比为100:300:1;
S6.干燥:利用喷雾干燥设备将湿法研磨的浆料进行喷雾干燥,浆料的喷射速率为40℃,干燥温度为200℃,得超细碳酸钙。
实施例2:一种碳酸钙粉体的生产工艺,它包括以下步骤:
S1.破碎:将方解石用高压水冲洗石块,去除石块表面的泥土和灰尘后用破碎机破碎至颗粒粒径≤40mm;
S2.均质:在粉碎的方解石粉末中加入碳酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵搅拌40min,搅拌机的转速为1200r/min;所述方解石、碳酸钠与十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量别为110:5:1;
S3.研磨:将均质后的方解石粉末加至立式磨中进行研磨,立式磨中设置有喷水装置,在研磨的过程中喷雾化水,得到粉体,其中,所述立式磨研磨温度为50℃、研磨压力为12MPa,所述粉体的水分控制指标≤0.3%;
S4.分级处理:将得到的粉体进行一次分级,分级后的细粉目数为2000目(对应颗粒粒径为6.5μm),粗粉进行二次分级,二次分级后的二级细粉目数为1000目(对应颗粒粒径为13μm),二级粗粉的目数为600目(对应颗粒粒径为23μm);
S5.湿法研磨:将二级粗粉中加入水、分散剂三乙醇胺后在45℃温度下泡浆40min,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2h;所述二级粗粉、水、分散剂的重量比为100:400:1.5;
S6.干燥:利用喷雾干燥设备将湿法研磨的浆料进行喷雾干燥,浆料的喷射速率为50℃,干燥温度为230℃,得超细碳酸钙。
实施例3:一种碳酸钙粉体的生产工艺,它包括以下步骤:
S1.破碎:将方解石用高压水冲洗石块,去除石块表面的泥土和灰尘后用破碎机破碎至颗粒粒径≤40mm;
S2.均质:在粉碎的方解石粉末中加入碳酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵搅拌28min,搅拌机的转速为1000r/min;所述方解石、碳酸钠与十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量别为90:2:1;
S3.研磨:将均质后的方解石粉末加至立式磨中进行研磨,立式磨中设置有喷水装置,在研磨的过程中喷雾化水,得到粉体,其中,所述立式磨研磨温度为43℃、研磨压力为9MPa,所述粉体的水分控制指标≤0.3%;
S4.分级处理:将得到的粉体进行一次分级,分级后的细粉目数为2500目(对应颗粒粒径为5μm),粗粉进行二次分级,二次分级后的二级细粉目数为900目(对应颗粒粒径为6.5μm),二级粗粉的目数为500目(对应颗粒粒径为25μm);
S5.湿法研磨:将二级粗粉中加入水、分散剂三乙醇胺后在30℃温度下泡浆30min,将浆料输入研磨机中进行湿法研磨,浆料的流速为2.5t/h,所述研磨的温度为48℃,研磨时间为1.3h;所述二级粗粉、水、分散剂的重量比为100:320:1.2;
S6.干燥:利用喷雾干燥设备将湿法研磨的浆料进行喷雾干燥,浆料的喷射速率为43℃,干燥温度为212℃,得超细碳酸钙。
实施例4:一种碳酸钙粉体的生产工艺,它包括以下步骤:
S1.破碎:将方解石用高压水冲洗石块,去除石块表面的泥土和灰尘后用破碎机破碎至颗粒粒径≤40mm;
S2.均质:在粉碎的方解石粉末中加入碳酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵搅拌35min,搅拌机的转速为1180r/min;所述方解石、碳酸钠与十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量别为105:4:1;
S3.研磨:将均质后的方解石粉末加至立式磨中进行研磨,立式磨中设置有喷水装置,在研磨的过程中喷雾化水,得到粉体,其中,所述立式磨研磨温度为48℃、研磨压力为11MPa,所述粉体的水分控制指标≤0.3%;
S4.分级处理:将得到的粉体进行一次分级,分级后的细粉目数为2500目(对应颗粒粒径为5μm),粗粉进行二次分级,二次分级后的二级细粉目数为900目(对应颗粒粒径为16.5μm),二级粗粉的目数为460目(对应颗粒粒径为32μm);
S5.湿法研磨:将二级粗粉中加入水、分散剂三乙醇胺后在40℃温度下泡浆35min,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55℃,研磨时间为1.8h;所述二级粗粉、水、分散剂的重量比为100:365:1.4;
S6.干燥:利用喷雾干燥设备将湿法研磨的浆料进行喷雾干燥,浆料的喷射速率为48℃,干燥温度为220℃,得超细碳酸钙。
Claims (4)
1.一种碳酸钙粉体的生产工艺,其特征在于,它包括以下步骤:
S1.破碎:将方解石用高压水冲洗石块,去除石块表面的泥土和灰尘后用破碎机破碎至颗粒粒径≤40mm;
S2.均质:在粉碎的方解石粉末中加入碳酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵搅拌20~40min,搅拌机的转速为800~1200r/min;
S3.研磨:将均质后的方解石粉末加至立式磨中进行研磨,立式磨中设置有喷水装置,在研磨的过程中喷雾化水,得到粉体,其中,所述立式磨研磨温度为40~50℃、研磨压力为8~12MPa,所述粉体的水分控制指标≤0.3%;
S4.分级处理:将得到的粉体进行一次分级,分级后的细粉目数为1250~2500目,粗粉进行二次分级,二次分级后的二级细粉目数为800~1000目,二级粗粉的目数为400~600目;
S5.湿法研磨:将二级粗粉中加入水、分散剂后在20~45℃温度下泡浆25~40min,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1~2h;
S6.干燥:利用喷雾干燥设备将湿法研磨的浆料进行喷雾干燥,浆料的喷射速率为40~50℃,干燥温度为200~230℃,得超细碳酸钙。
2.如权利要求1所述的一种碳酸钙粉体的生产工艺,其特征在于,步骤S2中所述方解石、碳酸钠与十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量别为80~110:1~5:1。
3.如权利要求1所述的一种碳酸钙粉体的生产工艺,其特征在于,步骤S5中所述分散剂为三乙醇胺。
4.如权利要求1或3所述的一种碳酸钙粉体的生产工艺,其特征在于,所述二级粗粉、水、分散剂的重量比为100:300~400:1~1.5。
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