湿法制备超细重钙粉体最佳工艺实践
重质碳酸钙是一种重要的无机填料，如果其粒度达到2500目或是5000目，则其在塑料中的应用有着突破性的进展。碳酸钙的粒度越细，并且表面经过活化处理，则能极大的提高塑料的抗冲击性和塑化性。
近几年随着研磨工艺和改性技术的发展，解决了超细碳酸钙的团聚等问题，使改性超细碳酸钙在聚氯乙烯波纹管中用量得到了极大的提高，不但使企业大幅度的降低成本，而且性能不变，极大的获得了性价比。本文作者从事超细碳酸钙生产实践多年，在生产一线经过多年的摸索和研究，掌握并总结出了成熟的活化超细碳酸钙生产工艺及实践经验。
1 工艺简介
本工艺需要将碳酸钙粉体的粒度磨细到2μm的含量在60%以上，并且同时进行活化改性，活化率达到95%以上。所采用的技术为湿法研磨，旋转闪蒸干燥同时改性，布袋收尘技术，最后达到最终产品。普通的重钙粉，通过雷蒙磨来进行生产加工，雷蒙磨用于碳酸钙的粉碎加工，产品细度一般在325～600目之间。如果生产更细的粉料，则设备的承受能力和经济两方面都不允许。
因此湿法研磨技术应运而生。立式搅拌研磨机作为湿法粉磨设备，采用浆体进料，珠状介质研磨，不仅解决了干法粉尘大、粒度不稳定等问题，而且解决了粒度达到一定细度产生的聚集、粘糊介质，不易出料等问题。采用的耐磨介质材料，解决了研磨体级配的稳定性与磨耗的矛盾，从而满足了超细粉磨的要求。
2 工艺流程
2.1 原料
原矿为325目普通钙粉，要求如表1所示。
原料矿粉的验收指标必须合格，否则不但成品浆料的细度、粘度达不到设计标准，如果二氧化硅含量过高还会导致设备过快的磨损，缩短设备的使用寿命，而且会对产品的白度和在塑料工业里的应用产生极大的影响。
2.2 工艺流程和主要生产设备
2.2.1 工艺流程
工艺流程如下图1所示。
2.2.2 自动配浆系统
原料矿粉与水按一定比例配成浆液在搅拌桶内搅拌，为防止矿粉沉淀，搅拌桶需配置搅拌桨叶，不停地搅拌。配置浆液过程中，按比例添加分散剂，以便矿粉能充分与水混合。配成的浆料浓度有严格规定，浓度低，磨浆无法达到合格粒度；浓度过高，流动性差，粘度大，磨机进浆困难，负荷过重。正常数据如下：浆料浓度184～189g/100cm3、分散剂用量6.0～7.0kg/t(干粉)。
2.2.3磨浆系统
湿法研磨选用的是3600L的立式搅拌研磨机。通过砂浆泵将配置好的浆料输送给搅拌磨机，搅拌磨机通过所需产品的粒度参数设定生产参数。本工艺产品的参数如表2，所需研磨介质如表3所示。
按照正常G-03产品的参数生产，搅拌研磨机的电流、进浆量、冷却水的温度按照相应的数据设置。经过磨浆工序后成品浆的指标如表4所示。
2.2.4 烘干系统
烘干设备采用的是旋转闪蒸干燥机，由直燃式燃烧炉提供热量。整个干燥、出料系统是个负压系统，成品浆料由砂浆泵输送给干燥机，通过干燥机内的高温烘干与机械粉碎，同时表面改性也在烘干机内同时完成，改性药剂由一个自动加药装置(螺杆挤出机)与浆料同步加入烘干机内。在高温的情况下，药剂迅速雾化，并与迅速干燥并粉碎的粉体结合，包覆在粉体表面，形成改性粉体。同时，由罗茨风机提供的巨大抽吸风量迅速将粉体带走，通过分级设备进入螺旋出料处。在螺旋出料处，粉尘则由布袋收尘器收走，正常产品则经由输送设备运往成品料库。
干燥系统是整个超细粉体工艺的关键部分，并且是最复杂的工艺。因为在干燥工艺处，实际包含了干燥、粉碎、改性、分级等多个流程的综合。首先干燥的热量有直燃式燃烧炉供给，整个热量的供应由炉温控制。过高，炉子承受不了，使用寿命缩短；过低，不能提供足够的热量，同时有煤灰产生。经过试验，炉温控制在1000±100℃时，既能保证热量的供应也不会产生煤灰杂质。其次，改性工艺的改性药剂的添加量由技术部门事先计算好，并且开机前要在螺旋挤出机上试验，保证加入量的准确性。因为干燥的产量是由温度控制，所以每时每刻的产量并不是恒定的，所以要求药剂的加入量要随着产量的改变进行调整，这样才能保证产品活化的稳定性。此处工艺要求，工厂化验室定时进行抽检样品。
分级过程是在干燥机的内部完成的，分级设备在干燥设备出料处，由于粉体由风送系统带动，出料时必经过分级设备。所以粒径大或团聚的物料不能通过分级设备，并由此返回干燥机内继续粉碎。整个干燥系统的各个工艺参数要配合好，尤其是药剂的添加量(影响产品的活化度)、干燥机的出口温度(影响产品的水分)、炉子的温度(是否有杂质)，并且要结合现场的实际情况。
3 产品指标
经过上面工序后，出来的产品就是最终的产品。生产G-03型超细粉体是个复杂的过程，但如果控制的好，质量非常完美。表5是产品的质量指标。
4 结语
通过多年的生产实践，并经广大的客户使用证明，该湿法超细重钙的生产工艺是成熟并稳定的。现在已经工业化生产多年，其生产技术也在逐渐完善并有更多的技术创新。超细粉体是非金属矿深加工的一个重要课题，希望通过本文的介绍能给大家一些启发，使非金属矿深加工有更广的思路，向更高附加值的方向发展。
作者：王唯一，长兴欧米亚钙业有限公司
来源：中国粉体技术网
