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重质碳酸钙的生产工艺与质量控制时间:2026-02-05 重质碳酸钙作为工业领域的基础填料,广阔应用于造纸、塑料、涂料、橡胶等行业,其生产工艺与质量控制直接决定产品性能与应用价值。本文从工艺流程、关键参数及质量管控体系三方面系统解析重质碳酸钙的关键生产技术。 一、生产工艺:干法与湿法的技术博弈 1.干法工艺:效率与成本的平衡 干法工艺通过机械研磨实现原料粉碎,设备投资成本低且工艺成熟。典型流程包括: 原料预处理:采用颚式破碎机将方解石、石灰石等原料破碎至20mm以下,经振动筛去除杂质。 多级研磨:雷蒙磨、球磨机等设备通过钢球或辊压实现粗磨(d97≥3μm)至超细粉碎(d97≤1μm),其中球磨机配置分级机可生产d97=5μm的细粉。 分级与收集:叶轮式超细分级机根据离心力原理分离合格粒径,脉冲除尘器实现料气分离,成品经散装机或输送带包装。 该工艺能耗低(约1730kW/年),但粒径分布较宽,需通过优化研磨介质配比控制产品均匀性。 2.湿法工艺:精度与功能的突破 湿法工艺以水为分散介质,结合研磨助剂提升颗粒分散性,适用于生产d97≤2μm的超细产品。核心流程包括: 浆料制备:原料经两段破碎至400目后,与水、分散剂(如聚丙烯酸钠)混合调浆,固含量控制在17%-18%。
连续研磨:立式研磨机以氧化锆珠为介质,通过调整转速(800-1200rpm)和研磨时间控制粒径,两段串联工艺可实现90%颗粒≤2μm。 脱水与干燥:离心机脱水至含水率30%-37%,经闪蒸干燥机或喷雾干燥塔处理,最终产品含水率≤1%。 湿法工艺虽能耗较高,但产品白度提升3%-5%,且沉降速度≤1mm/15min,满足造纸行业对浆料稳定性的严苛要求。 二、质量控制:从原料到成品的全链条管控 1.原料选择:纯度与稳定性的基石 高纯度方解石(CaCO₃含量≥98%)是优良原料的核心标准,杂质(如Fe₂O₃、Al₂O₃)含量需≤0.35%,否则会降低产品白度并加速设备磨损。原料需经X射线荧光光谱分析(XRF)检测成分,并通过磁选机去除铁质杂质。 2.过程控制:参数与设备的协同优化 研磨参数:干法工艺需控制分级机转速(2000-3000rpm)以调节粒径分布;湿法工艺需维持研磨介质填充率(60%-70%)和浆料黏度(5-7×10⁻3Pa·s),避免颗粒团聚。 分散剂添加:湿法研磨中分散剂用量为绝干原料的0.2%-0.3%,可降低浆料黏度20%-30%,提升研磨效率。 设备维护:研磨介质磨损需定期补充(涂料级产品消耗达250g/t),避免粒径波动;分级机叶轮需每季度校准,确保切割粒径精度。 3.成品检测:多维度指标的严格把关 物理性能:激光粒度分析仪检测d50、d97等关键粒径参数;白度仪测定L*值(≥90%);沉降管法测试15分钟沉降速度(≤1mm)。 化学成分:滴定法测定CaCO₃含量(≥98%);原子吸收光谱(AAS)检测Fe、Mn等重金属含量(≤50ppm)。 应用性能:摩擦试验机测试磨耗值(≤22g/m2);流变仪评估浆料黏度稳定性(±5%以内)。 三、技术趋势:精细化与智能化的融合 未来重质碳酸钙生产将向以下方向演进: 超细粉碎技术:通过搅拌磨与气流磨组合工艺,实现d97≤0.5μm的纳米级产品,拓展高端涂料市场。 表面改性技术:采用铝酸酯、钛酸酯等偶联剂对颗粒进行包覆,提升与聚合物的相容性,应用于工程塑料领域。 智能控制系统:引入PLC自动调节研磨压力、分级机转速等参数,结合在线粒度分析仪实现闭环控制,减少人为误差。 重质碳酸钙的生产需兼顾工艺效率与质量稳定性,通过干法与湿法工艺的差异化应用、全链条质量控制体系的建立,以及智能化技术的融合,可提升产品附加值,满足下游行业对高性能填料的持续需求。 |
