CN110665625A - 人造石专用碳酸钙生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人造石专用碳酸钙生产工艺,包括以下步骤:矿石原料清洗后进行破碎,在螺旋输送机中加入助剂A和助剂B调成膏状进入研磨设备研磨,并控制研磨料层和研磨压力,研磨粉体颗粒通过一定转速的风机抽吸,经过一定转速分级机分级后,收集得到粒度分布适合于人造石专用的碳酸钙。本发明为了使人造石专用碳酸钙符合生产要求,同时极大降低成本,通过一系列的生产工艺对助剂种类、用量,以及立磨机的控制参数进行了筛选研究,研究发现,选择钛酸脂偶联剂作为主要助剂优于其他助剂,选择丙烯酰胺作为辅助助剂优于其他助剂,所生产的碳酸钙粒度分布适合于人造石专用碳酸钙。

Description

人造石专用碳酸钙生产工艺
技术领域
本发明属于填料制备技术领域,具体涉及一种人造石专用碳酸钙生产工艺。
背景技术
人造石材是当今社会主要的建筑装饰材料之一,可代替天然石材、高档陶瓷、木材、金属类装饰材料,属于绿色环保型高级建材。树脂基人造石材是以不饱和聚酯树脂或环氧树脂为粘结剂,加入一定量填料,具有美观、实用、安全、环保等特性,是人造石材中发展较快的品种。碳酸钙是树脂基人造石材最主要的填料,一般占人造石材质量的75%以上,而且填充量越大,树脂用量越少,生产成本越低,也越环保。由于碳酸钙粉体的无机特性,其与有机树脂的相容性差,需要对其进行改性处理。
发明内容
本发明提供一种人造石专用碳酸钙生产工艺,以解决如何筛选最佳助剂种类、用量等,降低生产成本的实际问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种人造石专用碳酸钙生产工艺,包括以下步骤:矿石原料清洗后进行破碎,在螺旋输送机中加入助剂A和助剂B调成膏状进入研磨设备研磨,并控制研磨料层和研磨压力,研磨粉体颗粒通过一定转速的风机抽吸,经过一定转速分级机分级后,收集得到粒度分布适合于人造石专用的碳酸钙。
进一步地,所述矿石原料清洗后进行破碎至颗粒小于30mm。
进一步地,所述助剂A为钛酸脂偶联剂,加入量为矿石原料质量的0.8%-1%。
进一步地,所述助剂B为丙烯酰胺,加入量为矿石原料质量的0.5-0.7%。
进一步地,所述研磨设备为立磨机组。
进一步地,所述研磨料层厚度控制在3-4cm。
进一步地,所述研磨压力控制在5-7MPa。
进一步地,所述风机的转速为900-1200r/min。
进一步地,所述转速分级机转速为360-430r/min。
本发明与现有技术相比的有益效果:
为了使人造石专用碳酸钙符合生产要求,同时极大降低成本,本发明通过一些列的生产工艺对助剂种类、用量,以及立磨机的控制参数进行了筛选研究,研究发现,选择钛酸脂偶联剂作为主要助剂优于其他助剂,最佳加入量为矿石原料质量的0.8%-1%;选择丙烯酰胺辅助助剂优于其他助剂,最佳加入量为矿石原料质量的0.5-0.7%;研磨时料层厚度控制在3-4cm,研磨压力控制在5-7MPa,风机转速控制在900-1200r/min,转速分级机转速控制在360-430r/min,所生产的一种碳酸钙粒度分布为D97=60-80μm,D50=4-6μm,另一种碳酸钙粒度分布为D97=100-120μm,D50=11-13μm,均适合于人造石专用碳酸钙。
附图说明
图1为本发明的人造石专用碳酸钙生产工艺流程图。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明,通过以下实例加以说明,这些实例属于本发明的保护范围,但不限制本发明的保护范围。
一种人造石专用碳酸钙生产工艺,包括以下步骤:矿石原料清洗后进行破碎,在螺旋输送机中加入助剂A和助剂B调成膏状进入研磨设备研磨,并控制研磨料层和研磨压力,研磨粉体颗粒通过一定转速的风机抽吸,经过一定转速分级机分级后,收集得到粒度分布适合于人造石专用的碳酸钙。
为了使人造石专用碳酸钙符合生产要求,同时极大降低成本,本发明围绕以上生产工艺对助剂种类、用量,以及立磨机的控制参数进行了筛选研究,具体如下:
(1)最佳助剂A的种类和用量筛选研究试验
助剂的种类和加入量对产品细度影响较小,主要影响改性效果,通过岗石小试验机试验:
在聚丙烯酰胺加入量为0.7%时,其他参数不变,加入钛酸脂偶联剂和其他试验用助剂量从0.5%-1.2%改性后人造石专用碳酸钙与树脂混和能成块状时对比,结果如下表所示:
Figure BDA0002219182930000021
Figure BDA0002219182930000031
从以上表数据可以看出,钛酸脂偶联剂改性用量在0.8%-1.0%用于人造石行业添加的碳酸钙粉优于其他改性助剂,说明改性效果最好,也说明了再增加助剂量改性效果基本没有增加,反而增加了生产成本,因此添加钛酸脂偶联剂0.8%-1.0%是最佳用量。
(2)最佳助剂B的种类和用量筛选研究试验
本发明筛选的助剂B的种类包括聚丙烯酸、聚乙二醇、聚马来酸、聚丙烯酰胺,通过岗石小试验机试验,筛选最佳助剂B的种类和用量。
在钛酸脂偶联剂加入量为0.9%时,其他参数不变,加入聚丙烯酰胺和其他助剂量从0.3%-1.0%改性后人造石专用碳酸钙与树脂混和能成块状时对比,结果如下:
加入量 聚丙烯酸 聚乙二醇 聚马来酸 聚丙烯酰胺
0.3% 74:26 72:28 71:29 79:21
0.4% 76:24 74:26 73:27 83:17
0.5% 78:22 77:23 75:25 86:14
0.6% 79:21 78:22 76:24 86:14
0.7% 80:20 78:22 76:24 87:13
0.8% 79:21 77:23 75:25 87:13
0.9% 79:21 77:23 75:25 86:14
1.0% 79:21 77:23 75:25 86:14
从以上数据可以看出,在钛酸脂偶联剂改性用量在0.9%时,再加入0.5%-0.7%的聚丙烯酰胺用于人造石行业添加的碳酸钙粉优于添加其他改性助剂,说明改性效果最好,也说明了再增加聚丙烯酰胺助剂量改性效果基本没有增加,反而增加了生产成本,因此添加聚丙烯酰胺0.5%-0.7%是最佳用量。
(3)立磨机的控制参数筛选研究
立磨机影响的参数有几个,分别为主机电流、主机料层厚度、磨辊油压、分级机转速、分级机电流、风机转速、风机电流。经过反复试验得出以下的参数组合才能得到符合人造石专用碳酸钙的粒度(D97、D50)。
表中序号1、2两个是用于人造石的全粉板,工艺相对简单,成本相对较低;表中序号3、4两个是用于人造石的粉砂板,各项力学性能更好。
下面通过更具体的实施例加以说明。
实施例1
一种人造石专用碳酸钙生产工艺,包括以下步骤:矿石清洗后进行破碎至颗粒小于30mm,在螺旋输送机中加入矿石质量0.8%的钛酸脂偶联剂和矿石质量0.7%的聚丙烯酰胺调成膏状进入研磨设备研磨,并控制研磨料层为3cm和研磨压力为5MPa,研磨粉体颗粒通过转速为1100-1200r/min的风机抽吸,经过转速为360-380r/min分级机分级后,收集得到粒度分布适合于人造石专用碳酸钙。该碳酸钙应用于制备人造石。
实施例2
一种人造石专用碳酸钙生产工艺,包括以下步骤:矿石清洗后进行破碎至颗粒小于29mm,在螺旋输送机中加入矿石质量0.9%的钛酸脂偶联剂和矿石质量0.6%的聚丙烯酰胺调成膏状进入研磨设备研磨,并控制研磨料层为3cm和研磨压力为7MPa,研磨粉体颗粒通过转速为900-1000r/min的风机抽吸,经过转速为420-430r/min分级机分级后,收集得到粒度分布适合于人造石专用碳酸钙。该碳酸钙应用于制备人造石。
对比例1
一种人造石专用碳酸钙生产工艺,包括以下步骤:矿石清洗后进行破碎至颗粒小于29mm,在螺旋输送机中加入矿石质量0.5%的钛酸脂偶联剂和矿石质量0.3%的聚丙烯酰胺调成膏状进入研磨设备研磨,并控制研磨料层为3cm和研磨压力为7MPa,研磨粉体颗粒通过转速为900-1000r/min的风机抽吸,经过转速为420-430r/min分级机分级后,收集得到改性碳酸钙。
本发明实施1-2生产的人造石专用碳酸钙和未改性的碳酸钙性能进行比较,得到改性碳酸钙比未改性的碳酸钙吸油值至少降低了43.87%,粘度至少降低了53.65%,活化率至少提高了85.24%;本发明实施1-2生产的人造石专用碳酸钙和对比例1改性的碳酸钙性能进行比较,得到改性碳酸钙比对比例1改性的碳酸钙吸油值至少降低了21.25%,粘度至少降低了32.09%,活化率至少提高了26.71%,说明改性后的碳酸钙亲油疏水,与人造石其他原料相容性好,也说明了助剂添加量的不同,极大影响了改性的效果,另外本发明改性碳酸钙填充量占人造石材质量的81%以上,生产成本极大降低,也更加环保。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种人造石专用碳酸钙生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:矿石原料清洗后进行破碎,在螺旋输送机中加入助剂A和助剂B调成膏状进入研磨设备研磨,并控制研磨料层和研磨压力,研磨粉体颗粒通过一定转速的风机抽吸,经过一定转速分级机分级后,收集得到粒度分布适合于人造石专用的碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的人造石专用碳酸钙生产工艺,其特征在于,所述矿石原料清洗后进行破碎至颗粒小于30mm。
3.根据权利要求1所述的人造石专用碳酸钙生产工艺,其特征在于,所述助剂A为钛酸脂偶联剂,加入量为矿石原料质量的0.8%-1%。
4.根据权利要求1所述的人造石专用碳酸钙生产工艺,其特征在于,所述助剂B为丙烯酰胺,加入量为矿石原料质量的0.5%-0.7%。
5.根据权利要求1所述的人造石专用碳酸钙生产工艺,其特征在于,所述研磨设备为立磨机组。
6.根据权利要求1所述的人造石专用碳酸钙生产工艺,其特征在于,所述研磨料层厚度控制在3-4cm。
7.根据权利要求1所述的人造石专用碳酸钙生产工艺,其特征在于,所述研磨压力控制在5-7MPa。
8.根据权利要求1所述的人造石专用碳酸钙生产工艺,其特征在于,所述风机的转速为900-1200r/min。
9.根据权利要求1所述的人造石专用碳酸钙生产工艺,其特征在于,所述转速分级机转速为360-430r/min。
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