PL244351B1 - Sposób otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 ˂ 20 μm i zestaw urządzeń do tego sposobu - Google Patents
Sposób otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 ˂ 20 μm i zestaw urządzeń do tego sposobu Download PDFInfo
- Publication number
- PL244351B1 PL244351B1 PL439994A PL43999421A PL244351B1 PL 244351 B1 PL244351 B1 PL 244351B1 PL 439994 A PL439994 A PL 439994A PL 43999421 A PL43999421 A PL 43999421A PL 244351 B1 PL244351 B1 PL 244351B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- granulation
- calcium carbonate
- sub
- dust
- air separator
- Prior art date
Links
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical class [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 349
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 161
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 122
- 238000005469 granulation Methods 0.000 title claims abstract description 90
- 230000003179 granulation Effects 0.000 title claims abstract description 90
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims abstract description 111
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 106
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 103
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 45
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 44
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 40
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims abstract description 36
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 42
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 32
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 29
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 29
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 16
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims description 12
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 9
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 8
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 6
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 4
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 130
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 111
- 239000000047 product Substances 0.000 description 49
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 43
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 19
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 11
- 229940088417 precipitated calcium carbonate Drugs 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- -1 coatings Substances 0.000 description 9
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 8
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 7
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 7
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 7
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 6
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 6
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 3
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Chemical class 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 2
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 2
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical class O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- HZVVJJIYJKGMFL-UHFFFAOYSA-N almasilate Chemical compound O.[Mg+2].[Al+3].[Al+3].O[Si](O)=O.O[Si](O)=O HZVVJJIYJKGMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- ZFXVRMSLJDYJCH-UHFFFAOYSA-N calcium magnesium Chemical compound [Mg].[Ca] ZFXVRMSLJDYJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide Chemical compound [Ca+2].[O-][O-] LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019402 calcium peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 210000003278 egg shell Anatomy 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 238000004137 mechanical activation Methods 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
- B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C21/00—Disintegrating plant with or without drying of the material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCO<sub>3</sub>) o charakterystyce granulacji d<sub>9</sub>7 < 20 µm, który charakteryzuje się tym, że nadawę, w postaci naturalnego materiału mineralnego zawierającego wapień, korzystnie w postaci kamienia wapiennego, o granulacji od 10 mm do 100 mm a lepiej od 20 mm do 60 mm, i zawartości wilgoci od 2% do 12% a lepiej od 3% do 5%, korzystnie w ilości od 20 Mg/h do 50 Mg/h a lepiej od 25 Mg/h do 35 Mg/h, kieruje się do młyna młotkowego (1), tam jednocześnie suszy się ją ogrzewając gorącym gazami o temperaturze na wlocie od 400°C do 800°C a lepiej od 600°C do 700°C, korzystnie w ilości od 20 000 Nm<sup>3</sup>/h do 45 000 Nm<sup>3</sup>/h a lepiej od 30 000 Nm<sup>3</sup>/h do 35 000 Nm<sup>3</sup>/h, i jednocześnie się ją aktywuje mechanicznie krusząc, do momentu powstania mikrospękań ziaren i do momentu otrzymania polidyspersyjnej mieszaniny o zakresie uziarnienia od 0,01 µm do 4 mm a lepiej od 0,01 µm do 3 mm i zawartości wilgoci od 0,08% do 0,15% a lepiej od 0,09% do 0,11%, którą następnie poddaje się klasyfikacji ziarnowej I stopnia, prowadzonej na I separatorze (3) powietrznym, podczas której polidyspersyjną mieszaninę rozdziela się na dwie frakcje: mączkę wapienną o granulacji od 0,01 µm do 100 µm, korzystnie w ilości od 12 Mg/h do 18 Mg/h a lepiej od 14 Mg/h do 15 Mg/h i frakcje grube o granulacji powyżej 100 µm, korzystnie w ilości od 12 Mg/h do 18 Mg/h a lepiej od 13 Mg/h do 16 Mg/h, po tym mączkę wapienną o granulacji od 0,01 µm do 100 µm, poddaje się klasyfikacji ziarnowej II stopnia, prowadzonej na II separatorze (4) powietrznym, podczas której mączkę wapienną rozdziela się na dwie frakcje: mączkę o granulacji od 0,01 µm do 45 µm, korzystnie w ilości od 7,5 Mg/h do 10,5 Mg/h a lepiej od 8,0 Mg/h do 9,0 Mg/h i mączkę o granulacji od 45 µm do 100 µm, korzystnie w ilości od 4,5 Mg/h do 7,5 Mg/h a lepiej od 5 Mg/h do 6,5 Mg/h, po tym mączkę o granulacji od 0,01 µm do 45 µm mikronizuje się poddając ją klasyfikacji ziarnowej III stopnia, prowadzonej na III separatorze (8) powietrznym, do momentu otrzymania mikronizowanych pyłów węglanu wapnia (CaCO<sub>3</sub>) o uziarnieniu d<sub>97</sub> < 20 µm, najlepiej o uziarnieniu d<sub>97</sub> = 5 µm albo d<sub>97</sub> = 10 µm albo d<sub>97</sub> = 15 µm, po czym opcjonalnie mikronizowane pyły węglanu wapnia (CaCO<sub>3</sub>) o uziarnieniu d<sub>97</sub> < 20 µm, najlepiej o uziarnieniu d<sub>97</sub> = 5 µm albo d<sub>97</sub> = 10 µm albo d<sub>97</sub> = 15 µm, modyfikuje się powierzchniowo, używając modyfikatora w postaci wyższych alifatycznych kwasów karboksylowych lub soli tych kwasów. Zgłoszenie obejmuje także zestaw urządzeń do otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCO<sub>3</sub>) o charakterystyce granulacji d<sub>97</sub> < 20 µm, zawierający zestawione i połączone ze sobą szeregowo i/albo równolegle w ciąg technologiczny urządzenia rozdrabniające, separujące, grzejne, składujące, dezintegrujące, mieszające, filtrujące, transportujące połączone ze sobą liniami przesyłowymi, przemieszczającymi materiał pomiędzy urządzeniami grawitacyjnie i/albo pneumatycznie, najlepiej rurociągami technologicznymi i/albo zsypami. Zestaw charakteryzuje się tym, że zawiera młyn młotkowy (1) połączony technologicznie z generatorem (2) gorących gazów, za nimi I separator (3) powietrzny, za nim II separator (4) powietrzny, za nim III separator (8) powietrzny, za nim filtr (9) workowy technologiczny, korzystnie za którym jest silos (10) pyłów mikronizowanych, a za nimi opcjonalnie silos (11) grzewczy, za nim młyn palcowy (13) połączony technologicznie na wejściu z urządzeniem grzejnym (12) topienia modyfikatora, włączonym w ciąg za silosem grzewczym (11), za nimi filtr workowy technologiczny (14), korzystnie za którym jest silos (15) magazynujący gotowego produktu.
Description
Przedmiotem wynalazku, jest sposób otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCOs) charakterystyce granulacji dg? < 20 μm.
Przedmiotem wynalazku, jest także zestaw urządzeń do otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCOs) o charakterystyce granulacji dg? < 20 μm.
Wytwarzanie mikronizowanych pyłów wapiennych o granulacji rzędu kilku mikronów i charakterystyce dg? < 20 μm w ilości kilku ton/h jest procesem bardzo trudnym technicznie.
Przy tak znacznym rozdrobnieniu, w niektórych znanych sposobach rozdrabniania, występuje zjawisko wzajemnego oddziaływania między sobą bardzo drobnych cząstek rozdrabnianego materiału (siły van der Waalsa), powodujące powstawanie konglomeratów utrudniających dalsze mielenie i późniejszą precyzyjną klasyfikację gotowego produktu. Występuje również zjawisko oblepiania elementów mielących młyna (mielników), elementów separatora wydzielającego ze zmielonego materiału produkt gotowy, spełniający wymagania granulometryczne oraz dróg transportu produktu i silosów, w których jest on magazynowany. Zjawisko to szczególnie występuje przy bardzo drobnym mieleniu na sucho, zwłaszcza wapiennych surowców miękkich jakim jest wapień jurajski. W celu zapobieżenia temu zjawisku, konieczne jest użycie w procesie mielenia środków powierzchniowo czynnych, które z jednej strony generują koszty procesu produkcyjnego, a z drugiej strony w pewnym stopniu zanieczyszczają sam produkt, co jest nie do zaakceptowania przez niektórych jego odbiorców.
Przy tak dużym rozdrabnianiu, w niektórych sposobach mielenia, może również występować zjawisko zanieczyszczenia gotowego produktu materiałem z mielników i tym samym pogorszenie jego cech użytkowych (barwa).
Istotnym problemem jest również dobór odpowiedniego separatora, który z całego zmielonego materiału wyodrębni w sposób precyzyjny maksymalną ilość mikronizowanego pyłu węglanu wapnia, charakteryzującego się stabilną, ściśle określoną granulacją i nie zawierającego ziaren większych od dopuszczalnych granicznych, mogących całkowicie zdyskwalifikować dany produkt.
Specjalistom znane są i stosowane w praktyce metody wytwarzania mikronizowanych pyłów węglanu wapnia, o charakterystyce granulacji dg? < 20 μm, które opierają się na następujących sposobach rozdrabniania:
- szlamowanie materiału w wodzie i suszenie szlamu w suszarce rozpyłowej
- mielenie na sucho bądź mokro w młynie wibracyjnym
- domielanie w młynie kulowym pionowym, bądź poziomym, wyposażonym w specjalnie dobrane mielniki, materiału już wstępnie rozdrobnionego
- przemiał materiału w młynie strumieniowym
Wszystkie przedstawione powyżej znane ze stanu techniki metody mielenia, dla potrzeb produkcji mikronizowanego pyłu wapiennego o granulacji dg? < 20 μm są, pomimo pewnych zalet jak czystość produktu utrzymana w młynie strumieniowym bądź przy szlamowaniu, obarczone wadami.
Wszystkie wymienione metody opierają się na dwuetapowym rozdrabnianiu, gdzie drugim etapem jest: dodatkowy młyn wyposażony w specjalnie dobrane mielniki, szlamator, bądź młyn strumieniowy mikronizujący materiał pneumatycznie, bez udziału mielników.
We wszystkich powyższych metodach, istnieje zatem konieczność zabudowy sporej instalacji, wyposażonej w układ maszyn rozdrabniająco mikronizujących, kilka dodatkowych silosów, oraz dodatkowych dróg transportu międzyoperacyjnego lub przy metodach mokrych suszami rozpyłowej. Związane jest to z koniecznością dodatkowej obsługi. Ponadto wszystkie te metody charakteryzują się znacznym zapotrzebowaniem energetycznym, wynikającym z niskiej sprawności energetycznej maszyn rozdrabniających lub koniecznością suszenia w przypadku mielenia na mokro. Cała taka instalacja jest więc przedsięwzięciem bardzo kosztownym i wymagającym dużego miejsca.
W przypadku zastosowania młyna domielającego lub młyna wibracyjnego, może występować zanieczyszczenie produktu częściami metalicznymi, wynikające z ingerencji materiałów mielących oraz dodatkowo użytymi środkami powierzchniowo czynnymi ułatwiającymi mielenie.
Mając na uwadze względy zachowania barwy i czystości chemicznej produktu, urządzeniem najbardziej przydatnym, wydaje się być młyn strumieniowy, z uwagi na brak zanieczyszczenia produktu w procesie mielenia, bardzo kompaktową zabudowę oraz łatwość regulacji uziarnienia produktu gotowego. Jednak jego podstawowe wady, jak wysoki koszt produkcji i ograniczone możliwości tonażowe produkcji, stawiają celowość zabudowy takiego młyna, przy oczekiwanej wydajności kilku Mg/h, pod znakiem zapytania.
Cechą wspólną wszystkich instalacji, jest zabudowa dobrze dobranego separatora klasyfikującego produkt końcowy.
Mikronizowane pyły węglanu wapnia, szczególnie o charakterystyce granulacji dg? = 5-10 μm, znajdują zastosowanie jako wypełniacze i są stosowane przez producentów: farb, lakierów, gumy, tworzyw sztucznych, plastików i folii. Jednak, aby mogły być wykorzystane przy produkcji tych wyrobów, muszą charakteryzować się następującymi cechami:
- czystość chemiczna i brak zanieczyszczenia materiału obcymi wtrąceniami,
- stabilność granulometryczna, bez obecności wtrąceń nadziarna,
- brak obecności konglomeratów ziaren,
- jednolitość kształtu ziaren,
- właściwe dla danej granulacji rozwinięcie powierzchni właściwej oznaczonej metodą BET, - zawartość wilgoci poniżej 0,1%.
Powierzchnia właściwa oznaczona metodą BET, dla poszczególnych wypełniaczy, winna wynosić:
- wypełniacz wapienny o charakterystyce granulacji dg? = 5 μm BET = 4700-4900 m2/kg,
- wypełniacz wapienny o charakterystyce granulacji dg? = 10 μm BET = 3900-4000 m2/kg,
- wypełniacz wapienny o charakterystyce granulacji dg? = 15 μm BET = 3500-3600 m2/kg.
Jednak utrzymanie tych parametrów, jest obarczone znacznymi kosztami, wynikającymi z istoty rozdrabniania metodami wcześniej wymienionymi, wielokrotnym obiegiem materiału w instalacji rozdrabniania oraz koniecznością użycia środków powierzchniowo czynnych zapobiegających powstawaniu konglomeratów i oblepianiu instalacji materiałem.
Dodatkowo przy stosowaniu pyłów węglanowych jako wypełniacze, bardzo korzystnym jest, aby ziarna materiału miały kształt kubiczny. Kształt taki zapewnia łatwiejsze ich dozowanie i równomierne, precyzyjne rozmieszczenie w masie przy wytwarzaniu produktów polimerowych (plastiki, folie).
W wymienionych metodach jest prawie niemożliwe zapewnienie jednolitego, kubicznego kształtu ziaren dla przeważającej ilości produktu. Wynika to ze stosowanych metod rozdrabniania, tj.: tarcia (młyn wibracyjny, młyn pionowy lub poziomy domielający) bądź szlamowania.
W niektórych technologiach wytwarzania produktów polimerowych z zastosowaniem jako wypełniacza mikronizowanego węglanu wapnia (CaCO3), bardzo istotnym problemem jest obecność substancji lotnych wydzielających się w temperaturach osiąganych podczas ich stosowania. Substancje lotne, związane są z procesami wytwarzania wypełniacza, a są nimi np. woda, środki powierzchniowo czynne dyspergujące mikronizowany materiał lub też powietrze, znajdujące się w porach ziaren wypełniacza.
Dla poprawy zastosowalności mikronizowanych pyłów wapiennych jako wypełniaczy, poddaje się je modyfikacji powierzchniowej, czyli obróbce wyższymi alifatycznymi kwasami karboksylowymi lub solami tych kwasów np. kwas palmitynowy, stearynowy lub kwasy tłuszczowe. Celem modyfikacji, jest wytworzenie wypełniacza mineralnego o ulepszonych właściwościach powierzchniowych, które zapobiegają wydzielaniu się substancji lotnych w temperaturze ich stosowania i przetwarzania produktów z ich udziałem. Celem modyfikacji jest również zapewnienie pyłom węglanowym hydrofobowości, powinowactwa do niepolarnych cieczy organicznych, oraz poprawy zdolności do bardzo dobrego dyspergowania podczas dozowania.
Zastosowanie takiego materiału w produkcji tworzyw sztucznych daje wiele korzyści. Poprawie ulegają własności fizykochemiczne produktów takie jak: wyższa wytrzymałość na rozciąganie, rozdzieranie, zginanie itp. Uzyskuje się wyroby o polepszonych parametrach pozwalających na dłuższą ich eksploatację. Obserwuje się również znaczne ułatwienie i polepszenie parametrów produkcji, związane ze skróceniem czasu sporządzania produktów polimerowych, które jest efektem wyższej plastyczności, ułatwionego wytłaczania i wtrysku do formy masy surowcowej.
W literaturze patentowej, także występują rozwiązania dotyczące otrzymywania węglanu wapnia w różnych postaciach i różnymi metodami. Przykładowo, z tłumaczeń opisów patentowych europejskich: PL/EP 2483203 znany jest sposób wytwarzania węglanu wapnia, drogą chemiczną; PL/EP 2134652 znane są kuliste cząstki węglanu wapnia, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie; PL/EP 3085742 znany jest proces wytwarzania zawiesiny wodnej zawierającej mieszankę cząstek zawierających modyfikowany powierzchniowo węglan wapnia (MCC) oraz cząstek zawierających wytrącany węglan wapnia (PCC), zawiesiny wodnej zawierającej mieszankę, a także mieszanki otrzymywanej przez suszenie zawiesiny wodnej i ich zastosowania w papierze, powłoce papierowej, bibule, papierze do wydruków fotograficznych, farbach, powłokach, klejach, tworzywach sztucznych, oczyszczaniu ścieków lub środkach do oczyszczania ścieków.
Z tłumaczenia opisu patentowego europejskiego PL/EP 3033944, znany jest węglan wapnia do ochrony roślin, gdzie według jednego przykładu wykonania, ten węglan wapnia jest naturalnym mielonym węglanem wapnia, wytrącanym węglanem wapnia, funkcjonalizowanym węglanem wapnia, minerałem zawierającym węglan wapnia lub ich mieszaniną, korzystnie węglan wapnia jest naturalnym zmielonym węglanem wapnia, a korzystniej węglan wapnia wybiera się z grupy składającej się z marmuru, kredy, dolomitu, wapienia i ich mieszanin i najkorzystniej węglanem wapni a jest wapień. „Naturalny mielony węglan wapnia” (GCC) w rozumieniu przywołanego wynalazku oznacza węglan wapnia uzyskany ze źródeł naturalnych, takich jak wapień, marmur lub kreda, przetworzony w obróbce mokrej i/lub suchej, takiej jak mielenie, przesiewa nie i/lub frakcjonowanie, na przykład w cyklonie lub klasyfikatorze. „Funkcjonalizowany węglan wapnia” (FCC) w znaczeniu przywołanego wynalazku może oznaczać naturalny mielony lub wytrącany węglanem wapnia z modyfikacją struktury wewnętrznej lub produktem reakcji powierzchni, tzn. „węglan wapnia przereagowany powierzchniowo”. Węglan wapnia przereagowany powierzchniowo jest materiałem zawierającym węglan wapnia i nierozpuszczalne, a korzystnie przynajmniej częściowo krystaliczne, sole wapniowe anionów kwasów na powierzchni. Korzystnie nierozpuszczalna sól wapniowa rozciąga się od powierzchni przynajmniej części węglanu wapnia. Jony wapnia tworzące wspomnianą przynajmniej częściowo krystaliczną sól wapniową wspomnianego anionu pochodzą w dużej mierze od początkowego materiału węglanu wapnia. FCC opisano, na przykład, w zgłoszeniach opisów patentoWych US 2012/0031576 A1, WO 2009/074492 A1, EP 2 264 109 A1, EP 2 070 991 A1 lub EP 2 264 108 A1. W przywołanym wynalazku, „wielkość cząstki” węglanu wapnia lub innego materiału cząsteczkowego, jest opisywana rozkładem wielkości cząstek. Wartość dx reprezentuje średnicę odnoszącą się do tego, jaki x% wag. cząstek ma średnice mniejsze niż dx. Oznacza to, ze wartość d20 jest wielkością cząstki, przy której 20% wszystkich cząstek jest mniejsze, a wartość d98 jest wielkością cząstki, przy której 98% wag. wszystkich cząstek jest mniejsze. Wartość d98 określa też „górną wielkość graniczną”. Wartość d50 jest zatem medianą wielkości cząstki wagowo, tzn. 50% wag. wszystkich ziaren jest większe, a pozostałe 50% wag. jest mniejsze niż ta wielkość cząstki. Dla celów przywołanego wynalazku, o ile nie podano inaczej, wielkość cząstek jest podawana jako średnia wagowo wielkość cząstek d50. Węglan wapnia, zastosowany według przywołanego w ynalazku, można wybrać spośród naturalnego mielonego węglanu wapnia, wytrącanego węglanu wapnia, funkcjonalizowanego węglanu wapnia, węglanu wapnia zawierającego minerały lub ich mieszaniny. W przywoływanym wynalazku, naturalny mielony węglan wapnia (GCC) rozumie się jako wyprodukowany z naturalnie występującej postaci węglanu wapnia, wydobywanej ze skał osadowych, takich jak wapień lub kreda lub z metamorficznych skał marmurowych, skorupek jaj lub muszelek. Węglan wapnia jest znany z występowania w trzech rodzajach krystalicznych odmian polimorficznych: kalcyt, aragonit i wateryt. Kalcyt, najbardziej powszechna krystaliczna odmiana polimorficzna, jest uznawany za najbardziej stabilną formę węglanu wapnia. Mniej powszechną formą jest aragonit, mający dyskretną lub skupioną igiełkową rombową strukturę krystaliczną. Wateryt jest najrzadziej występującą odmianą polimorficzną węglanu wapnia i jest zasadniczo niestabilny. Mielony węglan wapnia prawie całkowicie składa się z kalcytycznej odmiany polimorficznej, określanej jako trygonalna-romboedryczna i stanowiącej najbardziej stabilną z odmian polimorficznych węglanu wapnia. Wyrażenie „źródło” węglanu wapnia w rozumieniu przywołanego wynalazku odnosi się do występującego naturalnie materiału mineralnego, z którego pozyskany zostaje węglan wapnia. Źródło węglanu wapnia może dalej zawierać występujące naturalnie związki, takie jak węglan, glinokrzemian magnezu itp. Według jednego przykładu wykonania przywołanego wynalazku, źródło naturalnego mielonego węglanu wapnia (GCC) wybiera się spośród marmuru, kredy, dolomitu, wapienia lub ich mieszanin. Korzystnie źródło naturalnego mielonego węglanu wapnia wybiera się spośród wapienia. W jednym przykładzie wykonania niniejszego wynalazku mielony węglan wapnia jest uzyskany poprzez mielenie na mokro. Według innego przykładu wykonania niniejszego wynalazku mielony węglan wapnia jest uzyskany przez mielenie na mokro i następujące po nim suszenie. „Dolomit” w znaczeniu przywołanego wynalazku jest węglanem wapnia zawierającym minerał, a mianowicie minerał węglowy wapniowo-magnezowy mający skład chemiczny CaMg(CO3)2 („CaCO3 MgCO3”). Minerał dolomitowy może zawierać co najmniej 30,0% wag. MgC O3, w przeliczeniu na całkowitą masę dolomitu, korzystnie więcej niż 35,0% wag. i korzystniej więcej niż 40,0% wag. MgCO3. Według jednego z przykładów wykonania przywołanego wynalazku, węglan wapnia zawiera jeden typ naturalnego mielonego węglanu wapnia. Według innego przykładu wykonania przywołanego wynalazku, węglan wapnia zawiera mieszaninę dwóch lub większej liczby typów naturalnych mielonych węglanów wapnia wybranych z różnych źródeł. W przywołanym wynalazku, funkcjonalizowany węglan wapnia (FCC) może być GCC lub PCC z modyfikacją powierzchni i/lub struktury wewnętrznej. Węglan wapnia przereagowany powierzchniowo można wytworzyć, na przykład, przez zapewnienie GCC lub PCC w postaci zawiesiny wodnej i dodanie do wspomnianej zawiesiny kwasu.
Odpowiednie kwasy to, na przykład, kwas siarkowy, kwas chlorowodorowy, kwas fosforowy, kwas cytrynowy, kwas szczawiowy lub ich mieszanina. W kolejnym etapie węglan wapnia traktuje się gazowym dwutlenkiem węgla. Jeśli w etapie traktowania kwasem stosuje się silny kwas, taki jak kwas siarkowy, dwutlenek wapnia będzie powstawał automatycznie in situ. Dwutlenek węgla może być zamiennie lub dodatkowo dostarczony z zewnętrznego źródła. Węglany wapnia przereagowane powierzchniowo opisano, na przykład w zgłoszeniach opisów patentowych US 2012/0031576 A1, WO 2009/074492 A1, EP 2 264 109 A1, EP 2 070 991 A1 lub EP 2 264 108 A1. Węglan wapnia przereagowany powierzchniowo, jeśli występuje, stosuje się jako nieobciążony. Innymi słowy przereagowany powierzchniowo węglan wapnia nie jest używany jako środek przenoszący. Według jednego przykładu wykonania funkcjonalizowany węglan wapnia jest węglanem wapnia przereagowanym powierzchniowo, a korzystnie uzyskanym z reakcji z kwasem siarkowym, kwasem chlorowodorowym, kwasem fosforowym, kwasem cytrynowym, kwasem szczawiowym lub ich mieszaniną i dwutlenkiem węgla. W jednym z przykładów wykonania wskazano, że węglan wapnia ma postać cząstek o wielkości cząstki średniej masowo d50 od 0,1 do 200 μm, korzystnie od 0,6 do 100 μm, korzystniej od 0,8 do 50 μm i najkorzystniej od 1 do 50 μm.
Z tłumaczenia opisu patentowego europejskiego PL/EP 2001801 znany jest także sposób wytwarzania rozdrobnionego materiału mineralnego mającego pożądany rozkład wielkości cząstek, przy czym rozdrobniony materiał mineralny oznacza węglan wapnia, obejmujący:
(a) przetwarzanie źródła materiału mineralnego w pierwszej lokalizacji, przy czym materiał mineralny jest przetwarzany poprzez mielenie na etapie (a) w celu wytworzenia pierwszej przetworzonej zawiesiny mineralnej, mającej taki rozkład wielkości cząstek, że około 10% do około 30% wagowo cząstek ma ekwiwalentną sferyczną średnicę esd mniejszą niż 2 mikrony i mającej zawartość części stałych w zakresie od 70% do 80% części stałych;
(b) stabilizowanie pierwszej przetworzonej zawiesiny mineralnej poprzez dodanie zagęszczacza, w tym pochodnej celulozy;
(c) transportowanie porcji stabilizowanego przetworzonego minerału do licznych różnych drugich lokalizacji; i (d) dalsze przetwarzanie porcji stabilizowanego przetworzonego minerału w licznych różnych drugich lokalizacjach w celu wytwarzania wielorakich przetworzonych minerałów, mających pożądane rozkłady wielkości cząstek, przy czym materiał mineralny przetwarzany jest na etapie (d) poprzez dalsze mielenie, z włączeniem etapu dodawania roztworu wodnego, aby zmniejszyć zawartość części stałych w stabilizowanym przetworzonym minerale do zawartości części stałych w zakresie od 20% do 35% przed etapem dalszego mielenia, w którym pożądany rozmiar cząstek mieści się w zakresie od 75% do 90% wagowo cząstek mających ekwiwalentną sferyczną średnicę esd mniejszą niż 2 mikrony.
Korzystnie, materiał mineralny jest dalej przetwarzany na etapie (d) w obróbce chemicznej. Korzystnie, materiał mineralny jest dalej przetwarzany na etapie (d) poprzez łączenie z innym materiałem mineralnym.
Korzystnie, ten inny materiał mineralny jest tym samym materiałem mineralnym, który został poddany przetwarzaniu na etapie (a), ale ma inny rozkład wielkości cząstek. Korzystnie, dodatkowy materiał mineralny jest współmielony na etapie (d).
Korzystnie, dodatkowy materiał mineralny jest dodawany po dalszym mieleniu na etapie (d).
Z tłumaczenia kolejnego opisu patentowego europejskiego PL/EP 2949707 znane są okruchy zawierające co najmniej jeden materiał zawierający węglan wapnia, które to okruchy
a) mają zawartość części stałych 78,0% wag. do 90,0% wag., w przeliczeniu na całkowitą masę okruchów,
b) zawierają cząstki co najmniej jednego materiału zawierającego węglan wapnia mające i) wagową wielkość cząstek d75 0,7 do 3,0 μm, ii) wagową medianę wielkości cząstek d50 0,5 do 2,0 μm, iii) wagową wielkość cząstek d25 0,1 do 1,0 μm, jak zmierzono zgodnie z metodą sedymentacji, i
c) zawierają cząstki co najmniej jednego materiału zawierającego węglan wapnia mające pole powierzchni właściwej BET od 4,0 do 12,0 m2/g, zmierzone przez adsorpcję gazowego azotu z użyciem izotermy BET (ISO 9277:2010).
W okruchach według powyższego, pierwszego warunku, co najmniej jeden materiał zawierający węglan wapnia stanowi co najmniej jeden naturalny materiał zawierający węglan wapnia, korzystnie dolomit i/lub co najmniej jeden mielony węglan wapnia (GCC), korzystniej co najmniej jeden mielony węglan wapnia (GCC), a najkorzystniej co najmniej jeden mielony węglan wapnia (GCC) wybrany z grupy obejmującej marmur, kredę, wapień 15 i ich mieszaniny.
W okruchach, według warunku pierwszego, lub powyższego drugiego warunku, gdzie okruchy obejmują
a) co najmniej jeden dalszy materiał wypełniający w postaci cząstek, korzystnie co najmniej jeden dalszy materiał wypełniający w postaci cząstek wybrany z grupy obejmującej strącany węglan wapnia (PCC), tlenki metali, takie jak ditlenek tytanu i/lub tritlenek glinu, wodorotlenki metali, takie jak tri-wodorotlenek glinu, sole metali, takie jak siarczany, krzemiany, takie jak talk i/lub kaolin i/lub glinka kaolinowa i/lub mika, węglany, takie jak węglan magnezu i/lub gips, biel satynowa i ich mieszaniny, i/lub
b) na co najmniej części dostępnego pola powierzchni cząstek materiału zawierającego węglan wapnia warstwę do obróbki zawierającą środek hydrofobizujący, korzystnie alifatyczny kwas karboksylowy mający całkowitą ilość atomów węgla od C4 do C24 i/lub produkty jego reakcji i/lub co najmniej jeden mono-podstawiony bezwodnik bursztynowy złożony z bezwodnika bursztynowego podstawionego grupą wybraną spośród liniowej rozgałęzionej, alifatycznej i cyklicznej grupy mającej całkowitą ilość atomów węgla od C2 do C30 w podstawniku i/lub produkty jego reakcji i/lub mieszankę estrów kwasu fosforowego jednego lub większej liczby monoestrów kwasu fosforowego i/lub produkty jego reakcji i jeden lub większą liczbę diestrów kwasu fosforowego i/lub produkty jego reakcji.
Okruchy według warunku pierwszego, drugiego lub powyższego trzeciego, przy czym okruchy mają:
a) podatność na wchłanianie wilgoci taką, że ich całkowity poziom wilgoci powierzchniowej wynosi < 0,6 mg/g, korzystnie < 0,5 mg/g, korzystniej < 0,4 mg/g, a najkorzystniej < 0,3 mg/g suchych okruchów po ekspozycji na atmosferę 50% względnej wilgotności przez 48 godzin w temperaturze 23°C, i/lub
b) zawartość wilgoci od 0,2% wag. do 0,6% wag., korzystnie od 0,2% wag. do 0,4% wag., a najkorzystniej od 0,25% wag. do 0,35% wag. w przeliczeniu na całkowitą suchą masę okruchów.
Z przywołanego tłumaczenia opisu patentowego europejskiego PL/EP 2949707 znany jest także sposób wytwarzania okruchów zawierających co najmniej jeden materiał zawierający węglan wapnia jak zdefiniowano w którymkolwiek z przywoływanych powyżej warunków (pierwszy, drugi, trzeci, czwarty), przy czym sposób obejmuje etapy:
a) dostarczania co najmniej jednego materiału zawierającego węglan wapnia w postaci wodnej zawiesiny mającej zawartość części stałych w zakresie od 5,0 do 45,0% wag., w przeliczeniu na całkowitą masę zawiesiny,
b) mielenia na mokro co najmniej jednego materiału zawierającego węglan wapnia z etapu a) z wytworzeniem wodnej zawiesiny co najmniej jednego mielonego na mokro materiału zawierającego węglan wapnia, w którym cząstki co najmniej jednego mielonego na mokro materiału zawierającego węglan wapnia mają
i) wagową wielkość cząstek d75 0,7 do 3,0 μm, ii) wagową medianę wielkości cząstek d50 0,5 do 2,0 μm, iii) wagową wielkość cząstek d25 0,1 do 1,0 μm, jak zmierzono zgodnie z metodą sedymentacji, i iv) pole powierzchni właściwej BET od 4,0 do 12,0 m2 /g, zmierzone przez adsorpcję gazowego azotu z użyciem izotermy BET (ISO 9277:2010),
c) mechanicznego odwadniania wodnej zawiesiny z etapu b) z wytworzeniem okruchów zawierających co najmniej jeden materiał zawierający węglan wapnia mających zawartość części stałych 78,0% wag. do 90,0% wag., w przeliczeniu na całkowitą masę okruchów.
Sposób według powyższego warunku piątego, w którym wodna zawiesina co najmniej jednego materiału zawierającego węglan wapnia z etapu
a) jest wolna od środków dyspergujących i/lub etap
b) mielenia na mokro i/lub etap c) mechanicznego odwadniania prowadzi się przy braku środków dyspergujących.
Sposób według warunku piątego albo powyższego warunku szóstego, w którym wodna zawiesina co najmniej jednego mielonego na mokro materiału zawierającego węglan wapnia otrzymana w etapie b) ma a) niższą zawartość części stałych niż wodna zawiesina co najmniej jednego materiału zawierającego węglan wapnia dostarczona w etapie a), i/lub b) zawartość części stałych w zakresie od 10,0 do 35,0% wag., w przeliczeniu na całkowitą masę zawiesiny.
Sposób według któregokolwiek z warunków od piątego do powyższego siódmego, w którym etap b) sposobu prowadzi się w obecności co najmniej jednego dalszego materiału wypełniającego w postaci cząstek, korzystnie co najmniej jednego dalszego materiału wypełniającego w postaci cząstek wybranego z grupy obejmującej strącany węglan wapnia (PCC), tlenki metali, takie jak ditlenek tytanu i/lub tritlenek glinu, wodorotlenki metali, takie jak tri-wodorotlenek glinu, sole metali, takie jak siarczany, krzemiany, takie jak talk i/lub kaolin i/lub glinka kaolinowa i/lub mika, węglany, takie jak węglan ma gnezu i/lub gips, biel satynowa i ich mieszaniny.
Sposób według któregokolwiek z warunków od piątego do powyższego ósmego, w którym wodna zawiesina co najmniej jednego mielonego na mokro materiału zawierającego węglan wapnia otrzymana w etapie b) jest częściowo odwadniana do zawartości części stałych w zakresie od 20,0 do 40,0% wag., w przeliczeniu na całkowitą masę zawiesiny, co prowadzi się przed etapem c) sposobu.
Sposób według któregokolwiek z warunków od piątego do powyższego dziewiątego, w którym etap c) sposobu prowadzi się pod ciśnieniem, korzystnie ciśnieniem od 20,0 barów do 140,0 barów, korzystniej od 65,0 barów do 120,0 barów, a najkorzystniej od 80,0 do 110,0 barów.
Sposób według któregokolwiek z warunków od piątego do powyższego dziesiątego, w którym etap c) sposobu prowadzi się na pionowym płytowym filtrze ciśnieniowym, w prasie rurowej lub na filtrze próżniowym, korzystnie w prasie rurowej. Sposób według któregokolwiek z warunków od piątego do powyższego jedenastego, obejmuje ponadto etap d)
a) poddawania obróbce okruchów zawierających co najmniej jeden materiał zawierający węglan wapnia otrzymanych w etapie c) środkiem hydrofobizującym, korzystnie alifatycznym kwasem karboksylowym mającym całkowitą ilość atomów węgla od C4 do C24 i/lub co najmnie j jednym mono-podstawionym bezwodnikiem bursztynowym złożonym z bezwodnika bursztynowego mono-podstawionego grupą wybraną spośród liniowej rozgałęzionej, alifatycznej i cyklicznej grupy mającej całkowitą ilość atomów węgla od C2 do C30 w podstawniku i/lub mieszanką estrów kwasu fosforowego jednego lub większej liczby monoestrów i jednym lub większą liczbą diestrów kwasu fosforowego, z wytworzeniem poddanych obróbce powierzchniowej okruchów zawierających na co najmniej części dostępnego pola powierzchni cząstek materiału zawierającego węglan wapnia warstwę do obróbki zawierającą środek hydrofobizujący, i/lub
b) suszenia okruchów zawierających co najmniej jeden materiał zawierający węglan wapnia otrzymanych w etapie c) do zawartości części stałych > 97,0% wag., a najkorzystniej od 97,0 do 99,98% wag., w przeliczeniu na całkowitą masę okruchów, i/lub
c) dyspergowania okruchów z użyciem środka dyspergującego na bazie poliakrylanu.
Z przywołanego tłumaczenia opisu patentowego europejskiego PL/EP 2949707 znany jest także wyrób zawierający okruchy zawierające co najmniej jeden materiał zawierający węglan wapnia według któregokolwiek z warunków od pierwszego do czwartego.
Wyrób według powyższego warunku trzynastego, jest wybrany z grupy obejmującej tworzywa sztuczne, żywność, kosmetyk, uszczelniacz, środek farmaceutyczny, papier, powłoki do papieru, powłokę, farbę, wyroby klejące i ich mieszaniny.
Z przywołanego tłumaczenia opisu patentowego europejskiego PL/EP 2949707 znane jest także zastosowanie okruchów zawierających co najmniej jeden materiał zawierający węglan wapnia według któregokolwiek z przytaczanych powyżej warunków od pierwszego do czwartego, w wytwarzaniu papieru, powłokach do papieru, żywności, tworzywach sztucznych, zastosowaniach rolniczych, farbach, powłokach, klejach, uszczelniaczach, środkach farmaceutycznych, zastosowaniach rolniczych, budownictwie i/lub zastosowaniach kosmetycznych.
Zaistniała zatem potrzeba opracowania rozwiązania, które pozwoli usunąć lub zminimalizować niedogodności rozwiązań znanych ze stanu techniki, opisane w większości powyżej. Rozwiązania, które pozwoli wyodrębnić w sposób precyzyjny, maksymalną ilość mikronizowanego pyłu węglanu wapnia, charakteryzującego się stabilną, ściśle określoną granulacją i nie zawierającego ziaren większyc h od granicznych, mogących całkowicie zdyskwalifikować dany produkt. Rozwiązania, umożliwiającego zachowanie pożądanego, kubicznego kształtu dla przeważającej ilości produktu, bardzo korzystnego dla właściwości produktu końcowego.
W wymienionych, powszechnie stosowanych metodach wytwarzania mikronizowanych pyłów węglanu wapnia (CaCO3), mikronizacja polega na redukcji cząstek materiału do wielkości rzędu kilku mikronów. Jest to typowa mikronizacja, która polega na procesie rozdrabniania cząstek poprzez ich ścieranie (młyny kulowe bądź wibracyjne), szlamowanie (szlamator) lub wzajemne uderzanie o siebie (młyn strumieniowy).
Powyższe cele, realizuje rozwiązanie według wynalazku, w postaci sposobu otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCOs) o charakterystyce granulacji dg? < 20 μm którego istotą jest to, że nadawę, w postaci naturalnego materiału mineralnego zawierającego wapień, o granulacji od 10 mm do 100 mm i zawartości wilgoci od 2% do 12%, kieruje się do młyna młotkowego, tam jednocześnie suszy się ją ogrzewając gorącymi gazami o temperaturze na wlocie od 400°C do 800°C, i jednocześnie się ją aktywuje mechanicznie krusząc, do momentu powstania mikrospękań ziaren i do momentu otrzymania polidyspersyjnej mieszaniny o zakresie uziarnienia od 0,01 μm do 4 mm zawartości wilgoci od 0,08 % do 0,15%, którą następnie poddaje się klasyfikacji ziarnowej I stopnia, prowadzonej na I separatorze powietrznym, podczas której polidyspersyjną mieszaninę rozdziela się na dwie frakcje: mączkę wapienną o granulacji od 0,01 μm do 100 μm, i frakcje grube o granulacji powyżej 100 μm, po tym mączkę wapienną o granulacji od 0,01 μm do 100 μm, poddaje się klasyfikacji ziarnowej II stopnia, prowadzonej na II separatorze powietrznym, podczas której mączkę wapienną rozdziela się na dwie frakcje: mączkę o granulacji od 0,01 μm do 45 μm i mączkę o granulacji od 45 μm do 100 μm, po tym mączkę o granulacji od 0,01 μm do 45 μm mikronizuje się poddając ją klasyfikacji ziarnowej III stopnia, prowadzonej na III separatorze powietrznym, do momentu otrzymania mikronizowanych pyłów węglanu wapnia (CaCOs) o uziarnieniu dg? < 20 μm.
Korzystnie, jako nadawę, stosuje się kamień wapienny.
Korzystnie, stosuje się nadawę o granulacji od 20 mm do 60 mm.
Korzystnie, stosuje się nadawę o zawartości wilgoci od 3% do 5%.
Korzystnie, nadawę, stosuje się z przepustowością od 20 Mg/h do 50 Mg/h, a lepiej od 25 Mg/h do 35 Mg/h.
Korzystnie, na etapie obróbki w młynie młotkowym przed klasyfikacją ziarnową I stopnia, stosuje się gazy o temperaturze na wlocie od 600°C do 700°C.
Korzystnie, na etapie obróbki w młynie młotkowym przed klasyfikacją ziarnową I stopnia, stosuje się gazy z przepustowością od 20 000 Nm3/h do 45 000 Nm3/h, a lepiej z przepustowością od 30 000 Nm3/h do 35 000 Nm3/h.
Korzystnie, na etapie obróbki w młynie młotkowym przed klasyfikacją ziarnową I stopnia, zakres uziarnienia polidyspersyjnej mieszaniny wynosi od 0,01 μm do 3 mm.
Korzystnie, na etapie obróbki w młynie młotkowym przed klasyfikacją ziarnową I stopnia, zawartość wilgoci polidyspersyjnej mieszaniny wynosi od 0,09% do 0,11%.
Korzystnie, na etapie klasyfikacji ziarnowej III stopnia, pyły węglanu wapnia (CaCO3) o uziarnieniu dg? < 20 μm, klasyfikuje się na grupy o uziarnieniu dg? = 5 μm albo dg? = 10 μm albo dg? = 15 μm.
Korzystnie, po klasyfikacji ziarnowej III stopnia, mikronizowane pyły węglanu wapnia (CaC O3) o uziarnieniu dg? < 20 μm, najlepiej o uziarnieniu dg? = 5 μm albo dg? = 10 μm albo dg? = 15 μm, modyfikuje się powierzchniowo, używając modyfikatora w postaci wyższych alifatycznych kwasów karboksylowych lub soli tych kwasów.
Korzystnie, modyfikację powierzchniową prowadzi się w ten sposób, że mikronizowane pyły węglanu wapnia (CaCO3) o uziarnieniu dg? < 20 μm, lepiej o uziarnieniu dg? = 5 μm albo dg? = 10 μm albo dg? = 15 μm, po klasyfikacji ziarnowej III stopnia, korzystnie z III silosa pyłów mikronizowanych, kieruje się do silosa grzewczego i tam podgrzewa się je do temperatury od 75°C do 100°C a lepiej od 80°C do 90°C, natomiast modyfikator, podgrzewa się w urządzeniu grzejnym, do temperatury od 75°C do 90°C, a lepiej od 80°C do 85°C, po tym podgrzane mikronizowane pyły węglanu wapnia (CaC O3) i podgrzany płynny modyfikator, kie ruje się do młyna palcowego i tam, w sposób ciągły, modyfikuje się je powierzchniowo, mieszając komponenty do momentu, aż połączą się ze sobą, przy czym dla pyłu dg? < 20 μm, BET = 3500-4Θ00 m2/kg udział procentowy modyfikatora wynosi od 0,0% do 2,5%, a lepiej od 0,6% do 2,5%.
Korzystnie, modyfikację powierzchniową prowadzi się utrzymując parametry technologiczne:
- dla pyłu węglanu wapnia (CaCOs) o uziarnieniu dg? = 5 μm, przepustowość od 0,5 Mg/h do 1,0 Mg/h, a lepiej od 0,6 Mg/h do 0,7 Mg/h albo
- dla pyłu węglanu wapnia (CaCOs) o uziarnieniu dg? = 10 μm, przepustowość od 1,0 Mg/h do 3,0 Mg/h, a lepiej od 1,5 Mg/h do 2,5 Mg/h albo
- dla pyłu węglanu wapnia (CaCOs) o uziarnieniu dg? = 15 μm, przepustowość od 2,5 Mg/h do 3,8 Mg/h, a lepiej od 2,2 Mg/h do 3,5 Mg/h, przy czym:
- stosuje się pył węglanu wapnia (CaCOs) 5 μm, który charakteryzuje się: dg? = 5 μm, d50 = 1,65 pm, BET = 4750-4900 m2/kg, wilgotność < 0,1%,
- stosuje się pył węglanu wapnia (CaCOs) 10 μm, który charakteryzuje się: dg? = 10 μm, d50 = 2,50 pm, BET = s950-4000 m2/kg, wilgotność < 0,1 %,
- stosuje się pył węglanu wapnia (CaCOs) 15 μm, który charakteryzuje się: dg? = 15 μm, d50 = S,50 pm, BET = S550-S600 m2/kg, wilgotność < 0,1%.
Korzystnie, w procesie modyfikacji powierzchniowej:
- dla pyłu dg? = 5 μm, BET = 4?50-4900 m2/kg udział procentowy modyfikatora wynosi od 0,9% do 2,5%, najlepiej od 1,2% do 1,6%;
- dla pyłu dg? = 10 μm, BET = S900-4000 m2/kg, udział procentowy modyfikatora wynosi od 0,?5% do 1,5%, najlepiej od 0,8% do 1,0%;
- dla pyłu dg? = 15 μm, BET = S500-S600 m2/kg, udział modyfikatora wynosi od 0,60% do 1,2%, najlepiej od 0,?% do 0,8%.
Korzystnie, na etapie modyfikacji powierzchniowej, jako modyfikator, stosuje się kwas palmitynowy, kwas stearynowy albo kwasy tłuszczowe.
Korzystnie, na etapie modyfikacji powierzchniowej, jako modyfikator, stosuje się modyfikator w postaci granulek, który upłynnia się podgrzewając go do temperatury upłynnienia.
Korzystnie, na etapie modyfikacji powierzchniowej, komponenty miesza się w czasie mniejszym niż 1 min, najlepiej przez kila sekund.
Korzystnie, na etapie modyfikacji powierzchniowej, stosuje się urządzenie grzejne, w postaci zbiornika, z elementami grzejnymi.
Korzystnie, po modyfikacji powierzchniowej, mikronizowany pył węglanu wapnia (CaCOs) o charakterystyce granulacji dg? < 20 μm, kieruje się do technologicznego filtra workowego i za jego pomocą, wytrąca się produkt gotowy do sprzedaży.
Korzystnie, po wytrąceniu w filtrze workowym, produkt gotowy do sprzedaży kieruje się do IV silosa magazynującego gotowego produktu.
Korzystnie, w trakcie sposobu, materiał przemieszcza się między urządzeniami grawitacyjnie i/albo pneumatycznie, najlepiej rurociągami technologicznymi i/albo zsypami.
Korzystnie, na etapie obróbki w młynie młotkowym do ogrzewania nadawy, stosuje się gorące gazy w postaci mieszaniny powietrza i spalin otrzymywanych przy spalaniu gazu ziemnego, najlepiej wytworzone w generatorze gorących gazów, opalanym gazem ziemnym.
Korzystnie, na etapie suszenia i jednoczesnego kruszenia nadawy, stosuje się młyn młotkowy, z dwuwirnikową kruszarką z młotkami, pracującą w cyklu zamkniętym i układzie suszącym, w której każdy wirnik, napędza się osobnym silnikiem, w której poprzez falowniki w układzie zasilającym s ilniki napędowe, prowadzi się ciągłą, bezstopniową regulację prędkości liniowej młotków, w zakresie od 40 m/s do 80 m/s, ze zmiennym kierunkiem obrotów wirników i zmienną wielkością szczeliny wylotowej rusztu, w zakresie od 2 mm do 7 mm, charakteryzujący się sprawnością energetyczną do 90%.
Korzystnie, na etapie suszenia i jednoczesnego kruszenia nadawy, młyn młotkowy stosuje się z przepustowością od 25 Mg/h do 35 Mg/h, prędkością liniową młotków od 45 m/s do 60 m/s, i wielkością szczeliny rusztu od s mm do 4 mm.
Korzystnie, na etapie klasyfikacji ziarnowej I stopnia, prowadzi się separację dynamiczną z użyciem talerza rozrzutowego i wirującego kosza.
Korzystnie, klasyfikację ziarnową I stopnia, prowadzi się z przepustowością od 20 Mg/h do
Mg/h, a najlepiej od s0 Mg/h do s5 Mg/h.
Korzystnie, klasyfikację ziarnową I stopnia, prowadzi się z przepustowością od 12 Mg/h do
Mg/h a lepiej od 14 Mg/h do 15 Mg/h dla mączki wapiennej o granulacji od 0,01 μm do 100 μm i z przepustowością od 12 Mg/h do 18 Mg/h a lepiej od 1s Mg/h do 16 Mg/h dla frakcji grubych o granulacji powyżej 100 μm.
Korzystnie, klasyfikację ziarnową I stopnia prowadzi się na I separatorze powietrznym dostosowanym do nadawy od 0,01 μm do 10 mm, lepiej od 0,01 μm do 5 mm, a najlepiej od 0,01 μm do 4 mm, i o dopuszczalnej wilgotność nadawy < 0,5%.
Korzystnie, na etapie pomiędzy klasyfikacją ziarnową I stopnia a klasyfikacją ziarnową II stopnia, frakcje grube, o granulacji powyżej 100 μm, zawraca się do ponownego przemiału w młynie młotkowym albo kieruje się je do innego procesu technologicznego w celu wyprodukowania innych wyrobów wapiennych.
Korzystnie, na etapie klasyfikacji ziarnowej II stopnia, prowadzi się separację dynamiczną z użyciem talerza rozrzutowego i wirującego kosza.
Korzystnie, klasyfikację ziarnową II stopnia, prowadzi się z przepustowością od 5 Mg/h do 20 Mg/h, lepiej od 8 Mg/h do 18 Mg/h, a najlepiej od 13 Mg/h do 15 Mg/h.
Korzystnie, klasyfikację ziarnową II stopnia, prowadzi się z przepustowością od 7,5 Mg/h do 10,5 Mg/h a lepiej od 8,0 Mg/h do 9,0 Mg/h dla mączki wapiennej o granulacji od 0,01 μm do 45 μm i z przepustowością od 4,5 Mg/h do 7,5 Mg/h a lepiej od 5 Mg/h do 6,5 Mg/h dla mączki o granulacji od 45 μm do 100 μm.
Korzystnie, klasyfikację ziarnową II stopnia, prowadzi się na II separatorze powietrznym dostosowanym do nadawy od 0,01 μm do 100 μm, i o dopuszczalnej wilgotność nadawy < 0,5%.
Korzystnie, klasyfikację ziarnową III stopnia, prowadzi się kierując mieszankę pyłowo-powietrzną pneumatycznie na wirnik, najlepiej usytuowany poziomo.
Korzystnie, na etapie klasyfikacji ziarnowej III stopnia, prowadzi się separację, w której stopień odzysku frakcji z nadawy wynosi: dla frakcji < 5 μm około 47%, dla frakcji < 10 μm około 70%, a dla frakcji < 15 μm około 95%.
Korzystnie, na etapie pomiędzy klasyfikacją ziarnową II stopnia a procesem mikronizacji, mączkę o granulacji od 45 μm do 100 μm, kieruje się do I silosa magazynującego.
Korzystnie, na etapie pomiędzy klasyfikacją ziarnową II stopnia a procesem mikronizacji, mączkę o granulacji od 0,01 μm do 45 μm, kieruje się do II silosa magazynującego.
Korzystnie, na etapie pomiędzy klasyfikacją ziarnową II stopnia a procesem mikronizacji, mączkę o granulacji od 0,01 μm do 45 μm, kieruje się do dezintegratora mechanicznego i za jego pomocą odprowadza się z niej ładunki elektrostatyczne i jednocześnie intensywne się ją napowietrza.
Korzystnie, na etapie obróbki w dezintegratorze mechanicznym, stosuje się dezintegrator mający cylindryczny zbiornik wyposażony w mieszadło z zespołem łopatek rozmieszczonych promieniowo, swobodnie rozmieszczone na wspornikach taśmy do odbioru ładunków elektrycznych oraz elementy aeracyjne.
Korzystnie, po etapie klasyfikacji ziarnowej III stopnia, przed opcjonalną modyfikacją powierzchniową, mikronizowane pyły węglanu wapnia (CaCOs) o uziarnieniu d97 < 20 μm, kieruje się do III silosa magazynującego pyłów mikronizowanych.
Korzystnie, za I silosem magazynującym albo za II silosem magazynującym albo za III silosem magazynującym albo za IV silosem magazynującym, prowadzi się konfekcjonowanie i ekspedycję produktu.
Powyższe cele, realizuje także rozwiązanie według wynalazku, w postaci zestawu urządzeń do otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCOs) o charakterystyce granulacji d97 < 20 μm, zawierający zestawione i połączone ze sobą szeregowo i/albo równolegle w ciąg technologiczny urządzenia rozdrabniające, separujące, grzejne, składujące, dezintegrujące, mieszające, filtrujące, transportujące, połączone ze sobą liniami przesyłowymi, przemieszczającymi materiał pomiędzy urządzeniami grawitacyjnie i/albo pneumatycznie, najlepiej rurociągami technologicznymi i/albo zsypami, charakteryzującego się tym, że zawiera młyn młotkowy połączony technologicznie z generatorem gorących gazów, za nimi I separator powietrzny, za nim II separator powietrzny, za nim III separator powietrzny, zanim I filtr workowy technologiczny.
Korzystnie, zestaw urządzeń zawiera także III silos pyłów mikronizowanych, zlokalizowany za I filtrem workowym technologicznym.
Korzystnie, zestaw urządzeń zawiera także silos grzewczy, za nim młyn palcowy połączony technologicznie na wejściu z urządzeniem grzejnym topienia modyfikatora, włączonym w ciąg za silosem grzewczym, za nimi filtr workowy technologiczny.
Korzystnie, zestaw urządzeń zawiera także IV silos magazynujący gotowego produktu, zlokalizowany za II filtrem workowym technologicznym.
Korzystnie, w zestawie urządzeń pomiędzy II separatorem powietrznym a III separatorem powietrznym, jest przynajmniej jeden silos magazynujący, najlepiej jest I silos magazynujący i II silos magazynujący.
Korzystnie, w zestawie urządzeń pomiędzy silosem magazynującym a III separatorem powietrznym, najlepiej pomiędzy II silosem magazynującym a III separatorem powietrznym, jest dezintegrator mechaniczny.
Korzystnie, dezintegrator mechaniczny zawarty w zestawie urządzeń, to dezintegrator mający cylindryczny zbiornik wyposażony w mieszadło z zespołem łopatek rozmieszczonych promieniowo, swobodnie rozmieszczone na wspornikach taśmy do odbioru ładunków elektrycznych oraz elementy aeracyjne.
Korzystnie, generator gorących gazów zawarty w zestawie urządzeń, to generator opalany gazem ziemnym.
Korzystnie, młyn młotkowy zawarty w zestawie urządzeń, to młyn z dwuwirnikową kruszarką z młotkami, pracującą w cyklu zamkniętym i układzie suszącym, mający każdy wirnik, napędzany osobnym silnikiem, mający falowniki w układzie zasilającym silniki napędowe, mający ciągłą, bezstopniową regulację prędkości liniowej młotków, w zakresie od 40 m/s do 80 m/s, mający zmienny kierunek obrotów wirników i zmienną wielkość szczeliny wylotowej rusztu, w zakresie od 2 mm do 7 mm, przy tym charakteryzujący się sprawnością energetyczną do 90%.
Korzystnie, młyn młotkowy zawarty w zestawie urządzeń, to młyn o wydajności od 25 Mg/h do 35 Mg/h, prędkości liniowej młotków od 45 m/s do 60 m/s, i wielkości szczeliny rusztu od 3 mm do 4 mm.
Korzystnie, I separator powietrzny zawarty w zestawie urządzeń, to separator dynamiczny, mający talerz rozrzutowy i wirujący kosz.
Korzystnie, I separator powietrzny zawarty w zestawie urządzeń, to separator o przepustowości od 20 Mg/h do 50 Mg/h, a najlepiej od 30 Mg/h do 35 Mg/h.
Korzystnie, I separator powietrzny zawarty w zestawie urządzeń, to separator do nadawy w zakresie od 0,01 μm do 10 mm, lepiej od 0,01 μm o 5 mm, a najlepiej od 0,01 μm do 4 mm, i dopuszczalnej wilgotność nadawy < 0,5%.
Korzystnie, za wyjściem z I separatora powietrznego jest połączenie technologiczne, najlepiej linią przesyłową, z wejściem na młyn młotkowy.
Korzystnie, II separator powietrzny zawarty w zestawie urządzeń, to separator dynamiczny, mający talerz rozrzutowy i wirujący kosz.
Korzystnie, II separator powietrzny zawarty w zestawie urządzeń, to separator o przepustowości od 5 Mg/h do 20 Mg/h, lepiej od 8 Mg/h do 18 Mg/h, a najlepiej od 13 Mg/h do 15 Mg/h.
Korzystnie, II separator powietrzny zawarty w zestawie urządzeń, to separator do nadawy od 0,01 μm do 100 μm, o dopuszczalnej wilgotności nadawy < 0,5%.
Korzystnie, III separator powietrzny zawarty w zestawie urządzeń, to separator dynamiczny, wyposażony w wirnik, najlepiej usytuowany poziomo, do segregacji mieszanki pyłowo powietrznej, kierowanej na wirnik pneumatycznie.
Korzystnie, III separator powietrzny zawarty w zestawie urządzeń, to separator, w którym stopień odzysku frakcji z nadawy wynosi dla frakcji < 15 μm od 47% do 95%, najlepiej < 5 μm ok. 47%, dla frakcji < 10 μm ok. 70% , a dla frakcji < 15 μm ok. 95%.
Korzystnie, silos grzewczy zawarty w zestawie urządzeń, to silos do pracy w temperaturach od 75°C do 100°C a lepiej od 80°C do 90°C.
Korzystnie, urządzenie grzejne zawarte w zestawie urządzeń, to zbiornik z elementami grzejnymi, do pracy w temperaturach od 75°C do 90°C a lepiej od 80°C do 85°C.
Korzystnie, młyn palcowy zawarty w zestawie urządzeń, to młyn do pracy w sposób ciągły, wyposażony w dwie przeciwbieżne szybkoobrotowe tarcze palcowe, mieszające komponenty, nie rozdrabniając materiału.
Opisany powyżej sposób otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCOs) o charakterystyce granulacji dg? < 20 μm i zestaw urządzeń do tego sposobu według wynalazku, praktycznie eliminują wszystkie wady znanych ze stanu techniki rozwiązań pozyskiwania tego produktu, takie jak: wysoka energochłonność produkcji, konieczność zabudowy specjalnej instalacji do rozdrabniania, klasyfikacji materiału i ewentualnego suszenia, pozwalając równocześnie otrzymywać materiał pozbawiony: nadziarna, konglomeratów, zanieczyszczeń elementami mielącymi (mielniki) i środkami powierzchniowo czynnymi.
Sposób według wynalazku, wiąże się też z zachowaniem szczególnych właściwości użytkowych materiału, związanych z kształtem jego ziaren (kształt kubiczny), aktywnością, barwą i czystością chemiczną.
Sposób mikronizacji według wynalazku, zapewnia uzyskanie bardzo ostrego rozdziału ziarnowego w produkcie gotowym. Umożliwia to, produkowanie w warunkach przemysłowych, mikronizowanych wypełniaczy wapiennych o praktycznie dowolnej, wymaganej przez odbiorców wielkości dg?, np.: dg? = 5 μm, dg? = 10 μm, lub dg? =15 μm, w ilościach kilku Mg/h.
Bardzo istotnym atutem rozwiązania według wynalazku, jest brak konieczności zabudowy dodatkowej energochłonnej maszyny (najczęściej młyna), dodatkowo rozdrabniającej surowiec, jak również uniknięcie konieczności mielenia na mokro. Tym samym, bardzo ograniczone zostają koszty inwestycyjne, związane z zabudową dodatkowego urządzenia i dodatkową kubaturą hali, w której zachodzi proces mikronizacji surowca wapiennego.
Rozwiązanie według wynalazku, cechuje znaczne ograniczenie w procesie mikronizacji zużycia energii, potrzebnej jedynie do zapewnienia warunków pracy separatora. Powyższe, czyni rozwiązanie według wynalazku niezwykle ekologicznym.
Korzystnym jest też fakt, że separator nie wydziela z nadawy w 100% założonej danej frakcji i pewna jej część przechodzi do tzw. zwrotu. Zwrot ten, może być dzięki temu dalej wykorzystywany jako produkt, dla potrzeb dotychczasowych odbiorców, którzy nie zawsze są zainteresowani tak dużym, jak aktualnie ma to miejsce, udziałem frakcji pylastych w nabywanej przez nich mączce wapiennej. Dzięki temu, sposób według wynalazku można uznać za produkcję bezodpadową.
Zaletą zaproponowanego nowatorskiego sposobu mikronizacji pyłów węglanu wapnia (CaC O3) jest redukcja wielkości cząstek surowca, poprzez bardzo precyzyjną separację, pozwalającą na zachowanie szczególnych właściwości materiału w tym charakterystycznej i bardzo pożądanej morfologii cząstek produktu. Wytworzony mikronizowany pył węglanu wapnia (CaCO3), w zależności od zapotrzebowania jest modyfikowany, w specjalnie do tego celu przystosowanej instalacji i składowany w osobnym silosie magazynującym.
Podsumowując, zalety wynalazku, są następujące:
- wykorzystanie istniejącej już, bardzo dużej ilości gotowego produktu w materiale otrzymywanym przy produkcji: mączek, piasków i grysów wapiennych;
- brak konieczności domielania, co wiąże się z dużą oszczędnością zużycia energii;
- zachowanie szczególnych właściwości materiału, takich jak: kubiczny kształt, aktywność, czystość chemiczna i barwa;
- pozyskiwanie materiału o stabilnej granulacji, pozbawionego zanieczyszczeń nadzianiem oraz aglomeratów;
- pozyskiwanie materiału pozbawionego ładunków elektrycznych i optymalnie napowietrzonego, nie oblepiającego przesypów, dróg transportu i silosów magazynujących;
- zminimalizowanie zabudowy instalacji mikronizacji;
- duża elastyczność w przechodzeniu do produkcji mikronizowanych pyłów wapiennych, o różnej granulacji zgodnej z wymaganiami zainteresowanych odbiorców;
- bezodpadowość produkcji, ponieważ tzw. nadziarno, o granulacji od 0,01 μm do 0,45 μm, ale o zubożonej zawartości części pylastych, jest też materiałem do wykorzystania, np. przez dotychczasowych odbiorców;
- ograniczenie procesu modyfikacji wyłącznie do produktu końcowego, pozwala zaoszczędzić substancje używane do tego celu oraz również przyczynia się do bezodpadowości przedstawionego procesu oraz dużej elastyczności w stosunku do wymagań odbiorców.
Wynalazek w postaci sposobu otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji dg? < 20 μm i zestaw urządzeń do tego sposobu, został ujawniony w poniższych przykładach realizacji, oraz na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schemat układu urządzeń, do realizacji powyższego sposobu.
Przykład realizacji I (sposób)
Sposób otrzymywania mikronizowanego pyłu węglanu wapnia (CaCO3) prowadzi się wykorzystując instalację technologiczną ukazaną schematycznie na fig. 1, zawierającą: młyn młotkowy 1, generator 2 gorących gazów, I separator 3 powietrzny, II separator 4 powietrzny, I silos 5 magazynujący, II silos 6 magazynujący, dezintegrator 7, III separator 8 powietrzny, I filtr workowy technologiczny 9, III silos 10 magazynujący (pył mikronizowany), silos grzewczy 11, urządzenie grzejne 12 do topienia modyfikatora, młyn palcowy 13, II filtr workowy technologiczny 14, IV silos 15 magazynujący (pył modyfikowany).
Materiałem wyjściowym do produkcji mikronizowanego pyłu węglanu wapnia (CaCO3) jest występujący naturalnie materiał mineralny, (kamień wapienny) o granulacji od 10 mm do 100 mm, a najkorzystniej o granulacji od 20 mm do 60 mm i zawartości wilgoci od 2% do 12%, najkorzystniej od 3% do 5%. Surowiec ten, w ilości od 20 Mg/h do 50 Mg/h, a najkorzystniej od 25 Mg/h do 35 Mg/h, kierowany jest do młyna młotkowego 1.
Zasadniczym elementem młyna młotkowego 1, jest dwuwirnikowa kruszarka z młotkami, pracująca w cyklu zamkniętym i układzie suszącym. Każdy wirnik kruszarki, napędzany jest osobnym silnikiem, a poprzez zainstalowanie falowników w układzie zasilającym silniki napędowe kruszarki, możliwa jest ciągła, bezstopniowa regulacja prędkości liniowej młotków, w szerokim zakresie od 40 m/s do 80 m/s. Możliwa jest też zmiana kierunku obrotów wirników. Drugim parametrem, który można zmieniać w kruszarce w zakresie od 2 mm do 7 mm, jest wielkość szczeliny wylotowej rusztu. Zmienne parametry pracy młyna młotkowego 1, pozwalają dostosować urządzenie, do wymaganej jakości produktu. Najkorzystniej stosowane parametry pracy młyna młotkowego 1, to: wydajność od 25 Mg/h do 35 Mg/h, prędkość liniowa młotków od 45 m/s do 60 m/s, wielkość szczeliny rusztu od 3 mm do 4 mm.
Młyn młotkowy 1, charakteryzuje się wysoką sprawnością energetyczną sięgającą 90%.
Do młyna młotkowego 1, doprowadzane są gorące gazy będące mieszaniną powietrza i spalin otrzymywanych przy spalaniu gazu ziemnego, w ilości od 20 000 Nm3/h do 45 000 Nm3/h, a najkorzystniej od 30 000 Nm3/h do 35 000 Nm3/h, o temperaturze w przedziale od 400°C do 800°C, a najkorzystniej od 600°C do 700°C. Gorące gazy wytwarzane są w generatorze gorących gazów 2, opalanym gazem ziemnym.
W młynie młotkowym 1, prowadzi się jednocześnie suszenie i kruszenie materiału wraz z aktywacją mechaniczną powstających ziaren, polegającą na wytworzeniu mikrospękań, zapewniających między innymi łatwiejsze pokrywanie materiału substancjami modyfikującymi oraz lepszą reaktywność. Otrzymuje się produkt, będący polidyspersyjną mieszaniną o szerokim zakresie uziarnienia, w przedziale od 0,01 μm do 4 mm i zawartości wilgoci od 0,08% do 0,15%, a najczęściej w przedziale od 0,01 μm do 3 mm i wilgoci od 0,09% do 0,11%. Temperatura gazów opuszczających młyn młotkowy 1, mieści się w przedziale od 90°C do 160°C, a najczęściej wynosi od 100°C do 120°C.
Otrzymany w powyższy sposób materiał w całości z młyna młotkowego 1, kieruje się do I separatora 3 powietrznego.
I separator powietrzny 3, to separator dynamiczny o wysokiej sprawności, wyposażony w talerz rozrzutowy i wirujący kosz, precyzyjnie separujący przepływający w strudze powietrza materiał. Przepustowość I separatora 3 powietrznego, wynosi od 20 Mg/h do 50 Mg/h, a najkorzystniej od 30 Mg/h do 35 Mg/h. Granulacja nadawy winna mieścić się w przedziale 0,01 μm - 10 mm, korzystniej od 0,01 μm - 5 mm, a najkorzystniej od 0,01 μm do 4 mm. Dopuszczalna wilgotność materiału < 0,5%.
W I separatorze 3 powietrznym, mieszanina rozdzielona jest na mączkę wapienną o granulacji od 0,01 μm do 100 μm i frakcje grube, o granulacji powyżej 100 μm. Ilość mączki wapiennej o granulacji od 0,01 μm do 100 μm wynosi od 12 Mg/h do 18 Mg/h, a najczęściej od 14 Mg/h do 15 Mg/h. Ilość frakcji grubej, o granulacji powyżej 100 μm, wynosi od 12 Mg/h do 18 Mg/h, a najczęściej od 13 Mg/h do 16 Mg/h.
Frakcja gruba, o granulacji powyżej 100 μm, po poddaniu właściwemu procesowi technologicznemu zostaje przetworzona w inne wyroby wapienne lub może zostać skierowana do dalszego rozdrobnienia w młynie młotkowym 1.
Mączka wapienna o granulacji od 0,01 μm do 100 μm, skierowana zostaje bezpośrednio do II separatora 4 powietrznego, z talerzem rozrzutowym i wirującym koszem.
II separator 4 powietrzny, to separator o wysokiej sprawności i jest on dedykowany do separacji mączek o tej granulacji. Przepustowość II separatora 4 powietrznego, wynosi od 5 Mg/h do 20 Mg/h, korzystniej od 8 Mg/h do 18 Mg/h, a najkorzystniej od 13 Mg/h do 15 Mg/h.
W II separatorze 4 powietrznym, nadawa tj. mączka wapienna o granulacji od 0,01 μm do 100 μm, dzielona jest na dwie frakcje, tj.: mączkę o granulacji od 0,01 μm do 45 μm w ilości od 7,5 Mg/h do 10,5 Mg/h a najkorzystniej od 8,0 Mg/h do 9,0 Mg/h i mączkę o granulacji od 45 μm do 100 μm w ilości od 4,5 Mg/h do 7,5 Mg/h, a najkorzystniej od 5,0 Mg/h do 6,5 Mg/h.
Mączka o granulacji od 45 μm do 100 μm będąca nadziarnem w tym etapie separacji jest uznawana za produkt gotowy, który kierowany jest do I silosa 5 magazynującego i dalej do sprzedaży.
Mączka o granulacji od 0,01 μm do 45 μm, transportowana jest rurociągiem technologicznym, do II silosa 6 magazynującego, z którego kierowana jest do sprzedaży, lub do dalszej obróbki (mikronizowania).
Przed poddaniem materiału procesowi mikronizowania, zostaje on skierowany do dezintegratora mechanicznego 7. Dezintegrator mechaniczny 7, to cylindryczny zbiornik wyposażony w mieszadło z zespołem łopatek rozmieszczonych promieniowo, swobodnie rozwieszone na wspornikach taśmy metalowe do odbioru ładunków elektrostatycznych z naelektryzowanego materiału oraz elementy aeracyjne. W dezintegratorze mechanicznym 7, następuje odprowadzenie ładunków elektrostatycznych z ziaren materiału i intensywne napowietrzenie materiału. Tym samym zabezpiecza się materiał przed niepożądaną aglomeracją najdrobniejszych frakcji i ułatwia jego dalszy transport. Z dezintegratora mechanicznego 7, materiał napowietrzony, pozbawiony ładunków elektrycznych i konglomeratów, kierowany jest pneumatycznie w postaci mieszanki pyłowo-powietrznej bezpośrednio na wirnik (usytuowany poziomo) III separatora 8 powietrznego, w którym zachodzi proces mikronizacji materiału i powstają mikronizowane pyły węglanu wapnia(CaCO3).
I II separator 8 powietrzny, bazuje na technologii wirnika z dwoma wylotami poziomymi produktu, w którym wykorzystuje się energetycznie oszczędną zasadę stojącego wiru potencjału. Obustronne ułożyskowanie wału wirnika usytuowanego poziomo i posiadającego dwa wyloty materiału gotowego, zapewnia ekstremalnie ostrą granicę podziału i możliwość otrzymania najdrobniejszych pyłów o bardzo wąskim gradiencie uziarnienia, pozbawionych praktycznie nadziarna. Nadziarno opuszczające III separator 8 powietrzny, jest dodatkowo przedmuchiwane powietrzem celem maksymalnego odzysku najdrobniejszych cząstek materiału znajdujących się w zwrocie.
I II separator 8 powietrzny, charakteryzuje się bardzo stabilną pracą przy zmieniającej się nadawie i znacznym stopniem odzysku z nadawy frakcji z zakresu od 0,01 μm do 15 μm stanowiących mikronizowane pyły węglanu wapnia(CaCO3). Stopień odzysku tych frakcji z nadawy wynosi: dla frakcji < 5 μm - ok. 47%, dla frakcji <10 μm - ok. 70%, a dla frakcji < 15 μm - ok. 95%. Są to wielkości bardzo duże, pozwalające prowadzić mikronizację w skali przemysłowej. III separator 8 powietrzny, pozwala w dowolny sposób kształtować granulację produktu gotowego, zgodnie z oczekiwaniem odbiorców.
Do III separatora 8 powietrznego, kierowane jest od 2 Mg/h do 5 Mg/h materiału, a najkorzystniej od 3 Mg/h do 4 Mg/h. Gotowy produkt, opuszcza III separator 8 powietrzny w postaci mieszanki powietrzno-pyłowej, która kierowana jest do technologicznego I filtra workowego 9, gdzie następuje wytrącenie materiału ze strugi transportującego powietrza. Gotowy produkt, mikronizowany pył węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 < 20 μm, kierowany jest do III silosa 10 magazynującego (pył mikronizowany).
W wyniku procesu mikronizacji, istnieje możliwość otrzymania:
- pyłu węglanu wapnia o uziarnieniu d97 = 5 μm od 0,5 Mg/h do 1,0 Mg/h, a najkorzystniej od 0,6 Mg/h do 0,7 Mg/h lub
- pyłu węglanu wapnia o uziarnieniu d97 = 10 μm od 1,0 Mg/h do 3,0 Mg/h, a najkorzystniej od 1,5 Mg/h do 2,5 Mg/h lub
- pyłu węglanu wapnia o uziarnieniu d97 = 15 μm od 2,5 Mg/h do 3,8 Mg/h, a najkorzystniej od 2,2 Mg/h do 3,5 Mg/h.
Charakterystyka produktów końcowych:
- Pył wapienny 5 μm d97 = 5 μm, d50 = 1,65 μm, BET = 4750-4900 m2/kg, wilgotność < 0,1%.
- Pył wapienny 10 μm d97 = 10 μm, d50 = 12,50 μm, BET = 3950-4000 m2/kg, wilgotność < 0,1%.
- Pył wapienny 15 μm d97 = 15 μm, d50 = 3,50 μm, BET = 3550-3600 m2/kg, wilgotność < 0,1%.
Powyższe, mikronizowane pyły węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 < 20 μm, stanowią produkt gotowy i mogą być skierowane do odbiorców.
Opcjonalnie, powyższe mikronizowane pyły węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 < 20 μm, dla poprawy ich stosowalności, mogą też zostać skierowane do procesu modyfikacji powierzchniowej wyższymi alifatycznymi kwasami karboksylowymi lub solami tych kwasów, jak np. kwas palmitynowy, stearynowy lub kwasy tłuszczowe zwanych umownie modyfikatorem. Zgodnie z zapotrzebowaniem poszczególnych odbiorców.
Opcjonalny proces modyfikacji powierzchniowej mikronizowanych pyłów węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 < 20 μm, przebiega następująco:
Materiał w postaci mikronizowanego pyłu węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 < 20 μm, po klasyfikacji ziarnowej III stopnia, przeznaczony do modyfikacji, z silosa 10 pyłów mikronizowanych kieruje się do silosa grzewczego 11.
W silosie grzewczym 11, materiał przeznaczony do modyfikacji podgrzewa się do optymalnej temperatury procesowej, tj. od 75°C do 100°C, a najkorzystniej do temperatury od 80°C do 90°C. Materiał modyfikowany, podgrzewany jest nawiewem gorącego powietrza o temperaturze od 250°C do 350°C, wytworzonego grzałkami elektrycznymi. Czas podgrzania materiału do optymalnej temperatury procesowej wynosi 1-2 godzin.
Modyfikator występujący w postaci granulek, podgrzewa się w natomiast w urządzeniu grzejnym 12, najlepiej w zbiorniku z elementami grzejnymi, do temperatury zapewniającej jego płynność, tj. od 75°C do 90°C, a najkorzystniej do temperatury od 80°C do 85°C.
Podgrzany w opisany powyżej sposób pył węglanu wapnia (CaCO3) i płynny modyfikator, po osiągnięciu opisanych powyżej temperatur optymalnych dla procesu, kieruje się do młyna palcowego 13, w którym w sposób ciągły następuje modyfikacja powierzchniowa pyłu. W młynie palcowym, znajdują się dwie przeciwbieżne szybkoobrotowe tarcze palcowe, które bardzo dokładnie mieszają komponenty, nie rozdrabniając dodatkowo materiału. Obydwa komponenty, tj. węglan wapnia (CaCO3) i modyfikator podawane są równocześnie, w ściśle dobranych proporcjach, opisanych poniżej. Czas przebywania materiału w młynie palcowym 13, wynosi kilka sekund.
Procentowy udział modyfikatora uzależniony jest od granulacji materiału wapiennego i jego powierzchni całkowitej BET. I tak, przykładowo:
Dla pyłu d97 = 5 μm, BET = 4750-4900 m2/kg udział modyfikatora wynosi w granicach od 0,9% do 2,5%, a najkorzystniej od 1,2% do 1,6%.
Dla pyłu d97 = 10 μm, BET = 3900-4000 m2/kg udział modyfikatora wynosi w granicach od 0,75% do 1,5%, a najkorzystniej od 0,8% do 1,0%.
Dla pyłu d97 = 15 μm, BET = 3500-3600 m2/kg udział modyfikatora wynosi w granicach od 0,60% do 1,5%, a najkorzystniej od 0,7% do 0,8%.
W wyniku procesu modyfikacji istnieje możliwość otrzymania:
- zmodyfikowanego pyłu węglanu wapnia o charakterystyce d97 = 5 μm, od 0,4 Mg/h do 2,0 Mg/h, a najkorzystniej od 0,7 Mg/h do 1,3 Mg/h lub;
- zmodyfikowanego pyłu węglanu wapnia o charakterystyce d97 = 10 μm, od 0,9 Mg/h do
2,4 Mg/h, a najkorzystniej od 1,0 Mg/h do 1,3 Mg/h lub;
- zmodyfikowanego pyłu węglanu wapnia o charakterystyce d97 = 15 μm, od 1,0 Mg/h do
2,5 Mg/h, a najkorzystniej od 1,5 Mg/h do 2,2 Mg/h.
Opisany powyżej sposób modyfikacji, pozwala uzyskać doskonałą hydrofobowość zmodyfikowanego materiału w postaci pyłu węglanu wapnia (CaCO3) o gradiencie uziarnienia d97 < 20 μm, przy zminimalizowanym zużyciu modyfikatora i zminimalizowanym zużyciu energii. Wytworzony tą metodą materiał charakteryzuje się doskonałą jakością szczególnie jako wypełniacz przy wytwarzaniu cienkich folii.
Materiał, w postaci mikronizowanego i zmodyfikowanego powierzchniowo pyłu węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 < 20 μm, jest kierowany do technologicznego II filtra workowego 14, w którym następuje wytrącenie produktu. Gotowy produkt, skierowany zostaje do IV silosa 15 magazynującego gotowego produktu (modyfikowany pył mikronizowany).
Przykład realizacji II (układ urządzeń)
Zestaw połączonych w linię technologiczną urządzeń do otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 < 20 μm, zawiera urządzenia rozdrabniające, separujące, grzejne, składujące materiał, dezintegrujące, mieszające i filtrujące.
Urządzeniami tymi są: młyn młotkowy 1, generator 2 gorących gazów, I separator 3 powietrzny, II separator 4 powietrzny, I silos 5 magazynujący, II silos 6 magazynujący, dezintegrator 7, III separator 8 powietrzny, I filtr workowy technologiczny 9, III silos 10 magazynujący (pyłów mikronizowanych), silos grzewczy 11, urządzenie grzejne 12 do topienia modyfikatora, młyn palcowy 13, II filtr workowy technologiczny 14, IV silos 15 magazynujący gotowego produktu (modyfikowany pył mikronizowany).
Powyższe urządzenia, są ze sobą połączone rurociągami technologicznymi i/lub zsypami, pozwalającymi na grawitacyjne i/lub pneumatyczne przemieszczania materiału w procesie technologicznym.
Powyższe urządzenia, mają parametry jak wskazano w przykładzie realizacji I.
Rozmieszczenie wzajemne urządzeń pozwalające na realizację sposobu opisanego w przykładzie I przedstawione zostało w schemacie na fig 1.
Zgodnie z powyższym, zestaw urządzeń do otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji dg7 < 20 μm, zawierający zestawione i połączone ze sobą szeregowo i/albo równolegle w ciąg technologiczny urządzenia rozdrabniające, separujące, grzejne, składujące, dezintegrujące, mieszające, filtrujące, transportujące połączone ze sobą liniami przesyłowymi, przemieszczającymi materiał pomiędzy urządzeniami grawitacyjnie i/albo pneumatycznie, najlepiej rurociągami technologicznymi i/albo zsypami, zawiera młyn młotkowy 1 połączony technologicznie z generatorem 2 gorących gazów, za nimi I separator 3 powietrzny, za nim II separator 4 powietrzny, za nim III separator 8 powietrzny, za nim I filtr 9 workowy technologiczny, korzystnie za którym jest silos 10 pyłów mikronizowanych, a za nimi dalej opcjonalnie silos 11 grzewczy, za nim młyn palcowy 13 połączony technologicznie na wejściu z urządzeniem grzejnym 12 topienia modyfikatora, włączonym w ciąg za silosem grzewczym 11, za nimi II filtr workowy technologiczny 14, korzystnie za którym jest silos 15 magazynujący gotowego produktu.
W powyższym zestawie urządzeń, pomiędzy II separatorem 4 powietrznym a III separatorem 8 powietrznym, jest przynajmniej jeden silos magazynujący, najlepiej I silos 5 magazynujący i II silos 6 magazynujący.
W powyższym zestawie urządzeń, pomiędzy silosem magazynującym, najlepiej II silosem 6 magazynującym, a III separatorem 8 powietrznym, jest dezintegrator mechaniczny 7.
W powyższym zestawie urządzeń, dezintegrator mechaniczny 7 stanowi urządzenie mające cylindryczny zbiornik wyposażony w: mieszadło z zespołem łopatek rozmieszczonych promieniowo, swobodnie rozmieszczone na wspornikach taśmy do odbioru ładunków elektrycznych oraz elementy aeracyjne.
W powyższym zestawie urządzeń, generator 2 gorących gazów, stanowi generator opalany gazem ziemnym.
W powyższym zestawie urządzeń, młyn młotkowy 1 stanowi młyn z dwuwirnikową kruszarką z młotkami, pracującą w cyklu zamkniętym i układzie suszącym, mający każdy wirnik, napędzany osobnym silnikiem, mający falowniki w układzie zasilającym silniki napędowe, mający ciągłą, bezstopniową regulację prędkości liniowej młotków, w zakresie od 40 m/s do 80 m/s, mający zmienny kierunek obrotów wirników i zmienną wielkość szczeliny wylotowej rusztu, w zakresie od 2 mm do 7 mm, przy tym charakteryzujący się sprawnością energetyczną do 90%.
W powyższym zestawie urządzeń szczególnie dobrze sprawdzi się młyn młotkowy 1 o wydajności od 25 Mg/h do 35 Mg/h, prędkości liniowej młotków od 45 m/s do 60 m/s, i wielkości szczeliny rusztu od 3 mm do 4 mm.
W powyższym zestawie urządzeń, I separator 3 powietrzny to separator dynamiczny, mający talerz rozrzutowy i wirujący kosz. I separator 3 powietrzny to separator o przepustowości od 20 Mg/h do 50 Mg/h, a najlepiej od 30 Mg/h do 35 Mg/h. I separator 3 powietrzny to separator do nadawy w zakresie od 0,01 μm do 10 mm, lepiej od 0,01 μm do 5 mm, a najlepiej od 0,01 μm do 4 mm, i dopuszczalnej wilgotność nadawy < 0,5%.
W powyższym zestawie urządzeń, za wyjściem z I separatora 3 powietrznego jest połączenie technologiczne, najlepiej linią przesyłową, z wejściem na młyn młotkowy 1.
W powyższym zestawie urządzeń, II separator 4 powietrzny, to separator dynamiczny, mający talerz rozrzutowy i wirujący kosz II separator 4 powietrzny to separator o przepustowości od 5 Mg/h do 20 Mg/h, lepiej od 8 Mg/h do 18 Mg/h, a najlepiej od 13 Mg/h do 15 Mg/h. II separator 4 powietrzny to separator do nadawy od 0,01 μm do 100 μm, o dopuszczalnej wilgotności nadawy < 0,5%.
W powyższym zestawie urządzeń, III separator 8 powietrzny to separator dynamiczny, wyposażony w wirnik, najlepiej usytuowany poziomo, do segregacji mieszanki pyłowo powietrznej, kierowanej na wirnik pneumatycznie. III separator 8 powietrzny, to separator, w którym stopień odzysku frakcji z nadawy wynosi dla frakcji < 15 μm od 47% do 95%, najlepiej < 5 μm ok. 47%, dla frakcji < 10 μm ok. 70%, a dla frakcji <15 μm ok. 95%.
W powyższym zestawie urządzeń, silos grzewczy 11 to silos pracujący w temperaturach od 75°C do 100°C a lepiej od 80°C do 90°C.
W powyższym zestawie urządzeń, urządzenie grzejne 12, to zbiornik z elementami grzejnymi, pracujący w temperaturach od 75°C do 90°C a lepiej od 80°C do 85°C.
W powyższym zestawie urządzeń, młyn palcowy 13 to młyn pracujący w sposób ciągły, wyposażony w dwie przeciwbieżne szybkoobrotowe tarcze palcowe, mieszające komponenty, nie rozdrabniając materiału.
Claims (61)
1. Sposób otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji dg? < 20 pm znamienny tym, że nadawę, w postaci naturalnego materiału mineralnego zawierającego wapień, o granulacji od 10 mm do 100 mm i zawartości wilgoci od 2% do 12%, kieruje się do młyna młotkowego (1), tam jednocześnie suszy się ją ogrzewając gorącymi gazami o temperaturze na wlocie od 400°C do 800°C, i jednocześnie się ją aktywuje mechanicznie krusząc, do momentu powstania mikrospękań ziaren i do momentu otrzymania polidyspersyjnej mieszaniny o zakresie uziarnienia od 0,01 μm do 4 mm i zawartości wilgoci od 0,08% do 0,15%, którą następnie poddaje się klasyfikacji ziarnowej I stopnia, prowadzonej na I separatorze (3) powietrznym, podczas której polidyspersyjną mieszaninę rozdziela się na dwie frakcje: mączkę wapienną o granulacji od 0,01 μm do 100 μm, i frakcje grube o granulacji powyżej 100 μm, po tym mączkę wapienną o granulacji od 0,01 μm do 100 μm, poddaje się klasyfikacji ziarnowej II stopnia, prowadzonej na II separatorze (4) powietrznym, podczas której mączkę wapienną rozdziela się na dwie frakcje: mączkę o granulacji od 0,01 μm do 45 μm i mączkę o granulacji od 45 μm do 100 μm, po tym mączkę o granulacji od 0,01 μm do 45 μm mikronizuje się poddając ją klasyfikacji ziarnowej III stopnia, prowadzonej na III separatorze (8) powietrznym, do momentu otrzymania mikronizowanych pyłów węglanu wapnia (CaCOs) o uziarnieniu dg? < 20 μm.
2. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że jako nadawę, stosuje się kamień wapienny.
3. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że stosuje się nadawę o granulacji od 20 mm do 60 mm.
4. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że stosuje się nadawę o zawartości wilgoci od 3% do 5%.
5. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że nadawę, stosuje się z przepustowością od 20 Mg/h do 50 Mg/h, a lepiej od 25 Mg/h do 35 Mg/h.
6. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że na etapie obróbki w młynie młotkowym (1) przed klasyfikacją ziarnową I stopnia, stosuje się gazy o temperaturze na wlocie od 600°C do 700°C.
7. Sposób według zastrz. 1 albo 6 znamienny tym, że na etapie obróbki w młynie młotkowym (1) przed klasyfikacją ziarnową I stopnia, stosuje się gazy z przepustowością od 20 000 Nm 3/h do 45 000 Nm3/h, a lepiej z przepustowością od 30 000 Nm3/h do 35 000 Nm3/h.
8. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że na etapie obróbki w młynie młotkowym (1) przed klasyfikacją ziarnową I stopnia, zakres uziarnienia polidyspersyjnej mieszaniny wynosi od 0,01 μm do 3 mm.
9. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że na etapie obróbki w młynie młotkowym (1) przed klasyfikacją ziarnową I stopnia, zawartość wilgoci polidyspersyjnej mieszaniny wynosi od 0,09% do 0,11%.
10. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że na etapie klasyfikacji ziarnowej III stopnia, pyły węglanu wapnia (CaCO3) o uziarnieniu dg? < 20 μm, klasyfikuje się na grupy o uziarnieniu dg? = 10 μm albo dg? = 15 μm.
11. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 10 znamienny tym, że po klasyfikacji ziarnowej III stopnia, mikronizowane pyły węglanu wapnia (CaCO3) o uziarnieniu dg? < 20 μm, najlepiej o uziarnieniu dg? = 5 μm albo dg? = 10 μm albo dg? = 15 μm, modyfikuje się powierzchniowo, używając modyfikatora w postaci wyższych alifatycznych kwasów karboksylowych lub soli tych kwasów.
12. Sposób według zastrz. 11 znamienny tym, że modyfikację powierzchniową prowadzi się w ten sposób, że mikronizowane pyły węglanu wapnia (CaCO3) o uziarnieniu dg? < 20 μm, lepiej o uziarnieniu dg? = 5 μm albo dg? = 10 μm albo dg? = 15 μm, po klasyfikacji ziarnowej III stopnia, korzystnie z III silosa (10) pyłów mikronizowanych, kieruje się do silosa grzewczego (11) i tam podgrzewa się je do temperatury od 75°C do 100°C a lepiej od 80°C do 90°C, natomiast modyfikator, podgrzewa się w urządzeniu grzejnym (12), do temperatury od 75°C do 90°C, a lepiej od 80°C do 85°C, po tym podgrzane mikronizowane pyły węglanu wapnia (CaCO3) i podgrzany płynny modyfikator, kieruje się do młyna palcowego (13) i tam, w sposób ciągły, modyfikuje się je powierzchniowo, mieszając komponenty do momentu, aż połączą się ze sobą, przy czym dla pyłu dg? < 20 μm, BET = 3500-4Θ00 m2/kg udział procentowy modyfikatora wynosi od 0,0% do 2,5%, a lepiej od 0,6% do 2,5%.
13. Sposób według zastrz. 11 albo 12 znamienny tym, że modyfikację powierzchniową prowadzi się utrzymując parametry technologiczne:
- dla pyłu węglanu wapnia (CaCO3) o uziarnieniu dg? = 5 μm, przepustowość od 0,5 Mg/h do 1,0 Mg/h, a lepiej od 0,6 Mg/h do 0,7 Mg/h albo
- dla pyłu węglanu wapnia (CaCO3) o uziarnieniu dg? = 10 μm, przepustowość od 1,0 Mg/h do 3,0 Mg/h, a lepiej od 1,5 Mg/h do 2,5 Mg/h albo
- dla pyłu węglanu wapnia (CaCO3) o uziarnieniu dg? = 15 μm, przepustowość od 2,5 Mg/h do 3,8 Mg/h, a lepiej od 2,2 Mg/h do 3,5 Mg/h, przy czym:
- stosuje się pył węglanu wapnia (CaCO3) 5 μm, który charakteryzuje się: dg? = 5 μm, d50 = 1,65 pm, BET = 4750-4900 m2/kg, wilgotność < 0,1%,
- stosuje się pył węglanu wapnia (CaCO3) 10 μm, który charakteryzuje się: dg? = 10 μm, d50 = 2,50 pm, BET = 3Θ50- 4000 m2/kg, wilgotność < 0,1%,
- stosuje się pył węglanu wapnia (CaCO3) 15 μm, który charakteryzuje się: dg? = 15 μm, d50 = 3,50 pm, BET = 3550-3600 m2/kg, wilgotność < 0,1%.
14. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 11 do 13 znamienny tym, że w procesie modyfikacji powierzchniowej:
- dla pyłu dg? = 5 μm, BET = 4?50-4000 m2/kg udział procentowy modyfikatora wynosi od 0,9% do 2,5%, najlepiej od 1,2% do 1,6%;
- dla pyłu dg? = 10 μm, BET = 3Θ00-4000 m2/kg, udział procentowy modyfikatora wynosi od 0,?5% do 1,5%, najlepiej od 0,8% do 1,0%;
- dla pyłu dg? = 15 μm, BET = 3500-3600 m2/kg, udział modyfikatora wynosi od 0,60% do 1,2%, najlepiej od 0,?% do 0,8%.
15. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 11 do 14 znamienny tym, że na etapie modyfikacji powierzchniowej, jako modyfikator, stosuje się kwas palmitynowy, kwas stearynowy albo kwasy tłuszczowe.
16. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 11 do 15 znamienny tym, że na etapie modyfikacji powierzchniowej, jako modyfikator, stosuje się modyfikator w postaci granulek, który upłynnia się podgrzewając go do temperatury upłynnienia.
1?. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 11 do 16 znamienny tym, że na etapie modyfikacji powierzchniowej, komponenty miesza się w czasie mniejszym niż 1 min, najlepiej przez kila sekund.
18. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 11 do 17 znamienny tym, że na etapie modyfikacji powierzchniowej, stosuje się urządzenie grzejne (12), w postaci zbiornika, z elementami grzejnymi.
1g. Sposób według przynajmniej jednego zastrz. od 11 do 18 znamienny tym, że po modyfikacji powierzchniowej, mikronizowany pył węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji dg? < 20 μm, kieruje się do technologicznego filtra workowego (14) i za jego pomocą, wytrąca się produkt gotowy do sprzedaży.
20. Sposób według zastrz. 1g znamienny tym, że po wytrąceniu w II filtrze workowym (14), produkt gotowy do sprzedaży kieruje się do IV silosa (15) magazynującego gotowego produktu.
21. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 20 znamienny tym, że w trakcie sposobu, materiał przemieszcza się między urządzeniami grawitacyjnie i/albo pneumatycznie, najlepiej rurociągami technologicznymi i/albo zsypami.
22. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 21 znamienny tym, że na etapie obróbki w młynie młotkowym (1) do ogrzewania nadawy, stosuje się gorące gazy w postaci mieszaniny powietrza i spalin otrzymywanych przy spalaniu gazu ziemnego, najlepiej wytworzone w generatorze (2) gorących gazów, opalanym gazem ziemnym.
23. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 22 znamienny tym, że na etapie suszenia i jednoczesnego kruszenia nadawy, stosuje się młyn młotkowy (1), z dwuwirnikową kruszarką z młotkami, pracującą w cyklu zamkniętym i układzie suszącym, w której każdy wirnik, napędza się osobnym silnikiem, w której poprzez falowniki w układzie zasilającym silniki napędowe, prowadzi się ciągłą, bezstopniową regulację prędkości liniowej młotków, w zakresie od 40 m/s do 80 m/s, ze zmiennym kierunkiem obrotów wirników i zmienną wielkością szczeliny wylotowej rusztu, w zakresie od 2 mm do 7 mm, charakteryzujący się sprawnością energetyczną do 90%.
24. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 23 znamienny tym, że na etapie suszenia i jednoczesnego kruszenia nadawy, młyn młotkowy (1) stosuje się z przepustowością od 25 Mg/h do 35 Mg/h, prędkością liniową młotków od 45 m/s do 60 m/s, i wielkością szczeliny rusztu od 3 mm do 4 mm.
25. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 24 znamienny tym, że na etapie klasyfikacji ziarnowej I stopnia, prowadzi się separację dynamiczną z użyciem talerza rozrzutowego i wirującego kosza.
26. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 25 znamienny tym, że klasyfikację ziarnową I stopnia, prowadzi się z przepustowością od 20 Mg/h do 50 Mg/h, a najlepiej od 30 Mg/h do 35 Mg/h.
27. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 26 znamienny tym, że klasyfikację ziarnową I stopnia, prowadzi się z przepustowością od 12 Mg/h do 18 Mg/h a lepiej od 14 Mg/h do 15 Mg/h dla mączki wapiennej o granulacji od 0,01 μm do 100 μm i z przepustowością od 12 Mg/h do 18 Mg/h a lepiej od 13 Mg/h do 16 Mg/h dla frakcji grubych o granulacji powyżej 100 μm.
28. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 27 znamienny tym, że klasyfikację ziarnową I stopnia prowadzi się na I separatorze (3) powietrznym dostosowanym do nadawy od 0,01 μm do 10 mm, lepiej od 0,01 μm do 5 mm, a najlepiej od 0,01 μm do 4 mm, i o dopuszczalnej wilgotność nadawy < 0,5%.
29. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 28 znamienny tym, że na etapie pomiędzy klasyfikacją ziarnową I stopnia a klasyfikacją ziarnową II stopnia, frakcje grube, o granulacji powyżej 100 μm, zawraca się do ponownego przemiału w młynie młotkowym (1) albo kieruje się je do innego procesu technologicznego w celu wyprodukowania innych wyrobów wapiennych.
30. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 29 znamienny tym, że na etapie klasyfikacji ziarnowej II stopnia, prowadzi się separację dynamiczną z użyciem talerza rozrzutowego i wirującego kosza.
31. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 30 znamienny tym, że klasyfikację ziarnową II stopnia, prowadzi się z przepustowością od 5 Mg/h do 20 Mg/h, lepiej od 8 Mg/h do 18 Mg/h, a najlepiej od 13 Mg/h do 15 Mg/h.
32. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 31 znamienny tym, że klasyfikację ziarnową II stopnia, prowadzi się z przepustowością od 7,5 Mg/h do 10,5 Mg/h a lepiej od 8,0 Mg/h do 9,0 Mg/h dla mączki wapiennej o granulacji od 0,01 μm do 45 μm i z przepustowością od 4,5 Mg/h do 7,5 Mg/h a lepiej od 5 Mg/h do 6,5 Mg/h dla mączki o granulacji od 45 μm do 100 μm.
33. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 32 znamienny tym, że klasyfikację ziarnową II stopnia, prowadzi się na II separatorze (4) powietrznym dostosowanym do nadawy od 0,01 μm do 100 μm, i o dopuszczalnej wilgotność nadawy < 0,5 %.
34. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 33 znamienny tym, że klasyfikację ziarnową III stopnia, prowadzi się kierując mieszankę pyłowo-powietrzną pneumatycznie na wirnik, najlepiej usytuowany poziomo.
35. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 34 znamienny tym, że na etapie klasyfikacji ziarnowej III stopnia, prowadzi się separację, w której stopień odzysku frakcji z nadawy wynosi: dla frakcji < 5 μm około 47%, dla frakcji <10 μm około 70%, a dla frakcji <15 μm około 95%.
36. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 35 znamienny tym, że na etapie pomiędzy klasyfikacją ziarnową II stopnia a procesem mikronizacji, mączkę o granulacji od 45 μm do 100 μm, kieruje się do I silosa (5) magazynującego.
37. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 36 znamienny tym, że na etapie pomiędzy klasyfikacją ziarnową II stopnia a procesem mikronizacji, mączkę o granulacji od 0,01 μm do 45 μm, kieruje się do II silosa (6) magazynującego.
38. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 37 znamienny tym, że na etapie pomiędzy klasyfikacją ziarnową II stopnia a procesem mikronizacji, mączkę o granulacji od 0,01 μm do 45 μm, kieruje się do dezintegratora mechanicznego (7) i za jego pomocą odprowadza się z niej ładunki elektrostatyczne i jednocześnie intensywne się ją napowietrza.
39. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 38 znamienny tym, że na etapie obróbki w dezintegratorze mechanicznym (7), stosuje się dezintegrator mający cylindryczny zbiornik wyposażony w mieszadło z zespołem łopatek rozmieszczonych promieniowo, swobodnie rozmieszczone na wspornikach taśmy do odbioru ładunków elektrycznych oraz elementy aeracyjne.
40. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 39 znamienny tym, że po etapie klasyfikacji ziarnowej III stopnia, przed opcjonalną modyfikacją powierzchniową, mikronizowane pyły węglanu wapnia (CaCO3) o uziarnieniu d97 < 20 μm, kieruje się do III silosa (10) magazynującego pyłów mikronizowanych.
41. Sposób według przynajmniej jednego z zastrz. od 1 do 40 znamienny tym, że za I silosem (5) magazynującym albo za II silosem (6) magazynującym albo za III silosem (10) magazynującym albo za IV silosem (15) magazynującym, prowadzi się konfekcjonowanie i ekspedycję produktu.
42. Zestaw urządzeń do otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 < 20 μm, zawierający zestawione i połączone ze sobą szeregowo i/albo równolegle w ciąg technologiczny urządzenia rozdrabniające, separujące, grzejne, składujące, dezintegrujące, mieszające, filtrujące, transportujące, połączone ze sobą liniami przesyłowymi, przemieszczającymi materiał pomiędzy urządzeniami grawitacyjnie i/albo pneumatycznie, najlepiej rurociągami technologicznymi i/albo zsypami, znamienny tym, że zawiera młyn młotkowy (1) połączony technologicznie z generatorem (2) gorących gazów, za nimi I separator (3) powietrzny, za nim II separator (4) powietrzny, za nim III separator (8) powietrzny, za nim I filtr (9) workowy technologiczny.
43. Zestaw urządzeń według zastrz. 42 znamienny tym, że zawiera także III silos (10) pyłów mikronizowanych, zlokalizowany za I filtrem (9) workowym technologicznym.
44. Zestaw urządzeń według zastrz. 42 albo 43 znamienny tym, że zawiera także silos (11) grzewczy, za nim młyn palcowy (13) połączony technologicznie na wejściu z urządzeniem grzejnym (12) topienia modyfikatora, włączonym w ciąg za silosem grzewczym (11), za nimi II filtr (14) workowy technologiczny.
45. Zestaw urządzeń według zastrz. 44 znamienny tym, że zawiera także IV silos (15) magazynujący gotowego produktu, zlokalizowany za II filtrem (14) workowym technologicznym.
46. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 45 znamienny tym, że pomiędzy II separatorem (4) powietrznym a III separatorem (8) powietrznym, jest przynajmniej jeden silos magazynujący, najlepiej jest I silos (5) magazynujący i II silos (6) magazynujący.
47. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 46 znamienny tym, że pomiędzy silosem magazynującym a III separatorem (8) powietrznym, najlepiej pomiędzy II silosem (6) magazynującym a III separatorem (8) powietrznym, jest dezintegrator mechaniczny (7).
48. Zestaw urządzeń według zastrz. 47 znamienny tym, że dezintegrator mechaniczny (7), to dezintegrator mający cylindryczny zbiornik wyposażony w mieszadło z zespołem łopatek rozmieszczonych promieniowo, swobodnie rozmieszczone na wspornikach taśmy do odbioru ładunków elektrycznych oraz elementy aeracyjne.
49. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 48 znamienny tym, że generator (2) gorących gazów, to generator opalany gazem ziemnym.
50. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 49 znamienny tym, że młyn młotkowy (1), to młyn z dwuwirnikową kruszarką z młotkami, pracującą w cyklu zamkniętym i układzie suszącym, mający każdy wirnik, napędzany osobnym silnikiem, mający falowniki w układzie zasilającym silniki napędowe, mający ciągłą, bezstopniową regulację prędkości liniowej młotków, w zakresie od 40 m/s do 80 m/s, mający zmienny kierunek obrotów wirników i zmienną wielkość szczeliny wylotowej rusztu, w zakresie od 2 mm do 7 mm, przy tym charakteryzujący się sprawnością energetyczną do 90%.
51. Zestaw według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 50 znamienny tym, że młyn młotkowy (1), to młyn o wydajności od 25 Mg/h do 35 Mg/h, prędkości liniowej młotków od 45 m/s do 60 m/s, i wielkości szczeliny rusztu od 3 mm do 4 mm.
52. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 51 znamienny tym, że I separator (3) powietrzny, to separator dynamiczny, mający talerz rozrzutowy i wirujący kosz.
53. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 52 znamienny tym, że I separator (3) powietrzny, to separator o przepustowości od 20 Mg/h do 50 Mg/h, a najlepiej od 30 Mg/h do 35 Mg/h.
54. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 53 znamienny tym, że I separator (3) powietrzny, to separator do nadawy w zakresie od 0,01 μm do 10 mm, lepiej od 0,01 μm do 5 mm, a najlepiej od 0,01 μm do 4 mm, i dopuszczalnej wilgotność nadawy < 0,5%.
55. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 54 znamienny tym, że za wyjściem z I separatora (3) powietrznego jest połączenie technologiczne, najlepiej linią przesyłową, z wejściem na młyn młotkowy (1).
56. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 55 znamienny tym, że II separator (4) powietrzny, to separator dynamiczny, mający talerz rozrzutowy i wirujący kosz.
57. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 56 znamienny tym, że II separator (4) powietrzny, to separator o przepustowości od 5 Mg/h do 20 Mg/h, lepiej od 8 Mg/h do 18 Mg/h, a najlepiej od 13 Mg/h do 15 Mg/h.
58. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 57 znamienny tym, że II separator (4) powietrzny, to separator do nadawy od 0,01 μm do 100 μm, o dopuszczalnej wilgotności nadawy < 0,5%.
59. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 58 znamienny tym, że III separator (8) powietrzny, to separator dynamiczny, wyposażony w wirnik, najlepiej usytuowany poziomo, do segregacji mieszanki pyłowo powietrznej, kierowanej na wirnik pneumatycznie.
60. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 59 znamienny tym, że III separator (8) powietrzny, to separator, w którym stopień odzysku frakcji z nadawy wynosi dla frakcji < 15 μm od 47% do 95%, najlepiej < 5 μm ok. 47%, dla frakcji < 10 μm ok. 70%, a dla frakcji < 15 μm ok. 95%.
61. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 60 znamienny tym, że silos grzewczy (11), to silos do pracy w temperaturach od 75°C do 100°C a lepiej od 80°C do 90°C.
62. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 61 znamienny tym, że urządzenie grzejne (12), to zbiornik z elementami grzejnymi, do pracy w temperaturach od 75°C do 90°C a lepiej od 80°C do 85°C.
63. Zestaw urządzeń według przynajmniej jednego z zastrz. od 42 do 63 znamienny tym, że młyn palcowy (13), to młyn do pracy w sposób ciągły, wyposażony w dwie przeciwbieżne szybkoobrotowe tarcze palcowe, mieszające komponenty, nie rozdrabniając materiału.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL439994A PL244351B1 (pl) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | Sposób otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 ˂ 20 μm i zestaw urządzeń do tego sposobu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL439994A PL244351B1 (pl) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | Sposób otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 ˂ 20 μm i zestaw urządzeń do tego sposobu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL439994A1 PL439994A1 (pl) | 2022-08-08 |
| PL244351B1 true PL244351B1 (pl) | 2024-01-15 |
Family
ID=83721822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL439994A PL244351B1 (pl) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | Sposób otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 ˂ 20 μm i zestaw urządzeń do tego sposobu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL244351B1 (pl) |
-
2021
- 2021-12-27 PL PL439994A patent/PL244351B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL439994A1 (pl) | 2022-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2549029T3 (es) | Método para la producción de carbonato de calcio precipitado a partir de desecho de la molienda de pulpa | |
| ES2959216T3 (es) | Aparato para molienda y flotación en espuma simultáneas | |
| JP6499764B2 (ja) | 高い光散乱特性および高い固形分を有する超微細ｇｃｃを得るための方法 | |
| CN105683300B (zh) | 生产包含羧甲基纤维素基分散剂的高固体颜料悬浮液的方法 | |
| EP2632989B1 (en) | Method for improving handleability of calcium carbonate containing materials | |
| EP3487812B1 (en) | Production of amorphous calcium carbonate | |
| US20060099132A1 (en) | Process for the production of precipitated calcium carbonates and product produced thereby | |
| FI64674C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en fyllnadsmedels- och/eller belaeggningspigmentblandning foer papper | |
| EP2900762A1 (en) | Method for producing basic products for use as e.g. alkalizing agent (soda lye substitute), for ground stabilization or as filler/pigment | |
| PL244351B1 (pl) | Sposób otrzymywania mikronizowanych i opcjonalnie modyfikowanych powierzchniowo pyłów węglanu wapnia (CaCO3) o charakterystyce granulacji d97 ˂ 20 μm i zestaw urządzeń do tego sposobu | |
| EP3031778B1 (en) | Improved process for the production of precipitated calcium carbonate | |
| EP3931266B1 (en) | Process for preparing an aqueous suspension comprising a ground calcium carbonate-comprising material | |
| OA18341A (en) | Improved process for the production of precipitated calcium carbonate. | |
| NZ537199A (en) | Process for the production of precipitated calcium carbonates and product produced thereby |