超细重质碳酸钙干法生产工艺分析2007年第5期中国非金属矿工业导刊总第63期【加工技术及设备】超细重质碳酸钙干法生产工艺分析秦广超,杜仁忠,方苍舟(合肥水泥研究设计院,安徽合肥230051)摘要:本文综合比较了超细重钙干法加工工艺中常见设备的应用状况.从设备性能与实际生产技术参数的角度对常见的系统工艺进行比较分析,结果表明球磨配分级系统工艺在生产超细重钙中具有明显的优越性.关键词:超细重质碳酸钙;球磨机;分级机;生产工艺中图分类号:TD972.3;TD453文献标识~i-5:A文章编号:t007—9386(2007)05—0036—03 AnalyzingofTechnologyAboutProducingSuperfine GroundCalciumCarbonatebyDry-methodQinGuangchao,DuRenzhong,FangCangzhou (HefeiCementResearch&DesignInstitute,Hefei,230051) Abstract:Thispapermadeacomparingontheapplicationoffamiliarequipment aboutproducingSuperfineGroundCalciumCarbona~bydry—obviouslyadvantagesbyclassifyingproductionsystemofsuperfinebailingmillingpulverizerinproducingFinely—groundCalciumCarbonate.Keywords:superfinegroundcalciumcarbonate;ballmillingpulverizer;classif ier目前,国内2500目以下的产品以干法生产为主,2500～6500目以湿法生产为主.2000年,国际上已出现了干法生产6500目的重钙粉的先进分级机设备,我国在2003年已有引进.重钙干法工艺的加工设备主要由研磨和分级设备组成.成熟的研磨设备主要有雷蒙磨,冲击式粉碎机,干式搅拌磨,气流磨,立式磨,环辊磨,振动磨和球磨机等;分级设备主要是采用强制涡流原理制造的叶轮式超细分级机.研磨设备与分级机配合,组成超细加工工艺系统.上述系统一般都可以达到一定的超细效果.但是采用哪种生产系统更加科学合理呢?超细重钙的生产原则上要求:技术成熟,设备运行可靠;吨产品投资少,吨产品能耗低.1常用干法工艺的技术性能比较分析1下面以生产l250目重钙为例,分别从不同设备技术性能的角度,对不同干法加工设备系统的实际运行参数进行比较,比较结果如表l所示:表1常用重钙干法工艺的比较给料粒度最佳生产细度范围粉碎机理l250目吨产品1250目吨产品单机设备类型a9o(mm)(,目数)电耗(kW-h/t)生产规模(t/h)4R雷蒙磨(自带分析机)<20l00～400碾压与冲击l400.2～0.3冲击磨(配分级机)<8600～l000高速冲击2300.2～0.3立式磨(自带分级机)<30200～l250碾压l45～l601.0～4.0振动磨(配分级机)<l00目l250～6000冲击与研磨l600.5～1.5环辊磨(自带分级机)<l0325～l250碾压与冲击90～l000.45～1.2干式搅拌磨(配分级机)<325目l250～6000低速研磨l600.3～0.6 球磨机(配分级机)<6600——6000冲击与研磨l601.0～6.5由表l数据对比,常用干法工艺的设备技术性能的分析如下:从最佳生产细度范围((,0,目数)角度来说,依次为:球磨机,振动磨,干式搅拌磨,立式磨,环辊磨,冲击磨,雷蒙磨;从l250目吨产品电耗角度来说,依次为:环辊磨,雷蒙磨,立式磨,振动磨,球磨机,干式搅拌磨,冲击磨;从1250目吨产品单机生产规模角度来说,依次为:球磨机,立式磨,振动磨,环辊磨,干式搅拌磨,雷蒙磨,冲击磨.高细球磨机配分级机工艺是当今世界先进粉体2007年第5期中国非金属矿工业导刊总第63期技术公司强力推荐,欧美着名粉体公司普遍采纳的工艺方案.广泛应用于方解石,重晶石,滑石及高岭土等非矿产品的加工.以生产重钙微粉为例,可以生产600～6000目之间的任～品种,特别适宜于800～2500目之间的产品.其优势在于,单机生产规模可以从1万t/aN107Yt/a,可以实现规模化生产,而且其规模化生产投资成本低.这一生产工艺完全符合生产重钙类低附加值的产品,要求投资少,技术成熟,工艺设备简单,能耗低而产量高的原则.从重钙产业规模化,品种多样化发展来说,球磨配分级是首选方案.2球磨工艺与立式磨工艺的分析’.”2.1两种工艺的系统分析下面结合重钙生产实践,分别从两种工艺系统对产品加工范围的适应性,电耗指标及其产品性能,系统规模和投资的角度,进一步分析球磨机与立式磨的加工系统.结果如表2～4.表2球磨机与立式磨工艺对产品加工范围的适应?l生分析粒度l325M以下325～600Ml600～1250Ml1250M以上球磨机不合适合适很合适很合适立式磨合适很合适很合适需二次分纫表3球磨机与立式磨工艺的电耗指标及其产品性能分析电耗(kW/h)产品参数1250M以下1250目以上比表面积颗粒形状使用范围近似球形,更适合造纸,球磨机90～l65≥l65局流动性好塑胶,涂料立式磨50～l60≥l65低扁平状更适合塑胶表4球磨机与立式磨工艺的系统分析参数l单机规模I同等规模系统投资I系统稳定性l系统维护球磨机更大低很好系统简单,维修率低立式磨大略高好系统较复杂由表2可见,球磨机工艺更适合600目以上的超细粉体加工;立式磨工艺更适合325～1250目产品的加工.产1250目以下的产品时,电耗要高于立式磨工艺;在生产1250目以上的产品时,电耗基本持平.从生产出的产品性能角度来说,球磨机工艺生产的产品比表面积要高于立式磨工艺,而且产品流动性好;一般来说,球磨机工艺生产的产品更适合造纸,塑胶和涂料,立式磨生产的产品更适合塑料和橡胶行业.从表4可见,球磨机工艺更适合大规模化,多品种加工,在一定规模的基础上,球磨机工艺的投资要低于立式磨工艺.由上可见,二者各有优势.但是目前国内外大规模化粉体公司绝大多数都是使用球磨机,例如国外的欧米亚公司(Omya),国内的安徽国风非金属新材料公司等.2.2立式磨二次分级工艺的讨论由上述分析可知,在立式磨生产重钙的过程中,出立式磨的产品细度一般在1250目以下,如果想生产1250目以上的产品,就必须用立式磨加工出来的粉体进行二次分级,分选出的1250目以上产品为上品,分级下的粉体称为下品.在此,我们就立式磨的加工再次深入讨论一个问题,即为什么二次分级下来的粉体(下品)质量(细度)存在波动.请看下面的试验举例,用同样立式磨出品的800目粉进行二次分级.根据上述试验,分别对分级母料,二次分级下来的下品1和下品2进行粒度检测分析,结果如表5所示. 由图1,图2和表5可见,分级母料都是立式磨出品的800目粉,因要求生产的超细产品不同,导致下品1和下品2的细粉含量,(70指标与母料存在较大由表3可见,从电耗角度来说,球磨机工艺生图11250目产品和下品1图21500目产品和下品2表5分级母料,下品1与下品2的粒度分析对比参数800目重钙粉(母料)下品1下品2细粉含量(%)J细粉含量(%)细粉含量(%)粒度指标7o0o0o02pm5pm2pm5um2pm5pm分析结果差异,这样下品的质量就难以界定.为了便于下品粒度平均值,最大切割粒径(doo)四个主要性能指的正常使用,建议适当提高分级母料的细粉含量和标,对两种设备一次分级出的同一l250目(d9=lOpm)二次分级的产品结构.产品品质进行检测分析对比,以美国Coulter粒度分2.3产品品质分析析仪为检测手段,结果如表6所示.再者我们结合粉体的比表面积,中位径(d),由表6可见,虽然球磨机配超细分级机工艺与——-——秦广超等:超细重质碳酸钙干法生产工艺分析表6两种工艺的1250目产品品质对比参数球磨机工艺立式磨工艺中位径(.,”m)1.898～最大切割粒径(d.,”m)18——2018——20产品比表面积(n1/kg)1526——～l506粒度平均值(P-m)2.683～立式磨工艺的最大切割粒径基本相同,但是球磨机工艺生产的产品,其中位径,粒度平均值明显小于立式磨工艺,比表面积明显高于立式磨工艺.3国内外干法加工系统的应用情况目前,欧洲,美国及由他们提供技术和设备的国家和地区,基本上都是球磨机配大型分级机的加工工艺及设备.而由日本和我国的台湾省提供技术及设备的地方,主要是三辊立式磨配分级机的工艺,但也有球磨配分级机的工艺.国内外重钙干法工艺系统的应用情况总结如表7所示...表7国内外重钙干法工艺系统应用情况系统欧美等日本及台湾等国内特点球磨+分级机广泛使用使用广泛使用600～25O0目,更大规模立式磨+分级机使用广泛使用使用(台商)1500目,规模相对较大雷蒙磨,环辊磨,振动磨等很少使用很少使用使用规模小4结论】综上所述,在生产超细重钙微粉的常用设备中,球磨机系统表现出更高的优越性和普遍性.这也是由球磨机本身具有较高的研磨能力决定的….(1)从粉体的重要技术指标——比表面积的角度来说,球磨机具有更高的优越性.因为球磨机具有较高的研磨能力,生产实践证实其出磨细粉含量口,一l0m.因此球磨机的高效研磨能力是产品比表面积的重要保证.(2)从生产规模来说,球磨机系统的生产规模远大于其他设备.而且其生产产品的品种可以在600～6500目任意调整.在重钙生产中,球磨机的高粉磨效率也是实现规模化主要因素之一,在确保较高的分级效率条件下,也可以使系统能耗大为降低.同时,规模化有利于运行成本的摊薄,显着降低了企业的运行成本,企业的竞争力大大增强.(3)大量实践证明,球磨机配分级机的超细重钙规模化生产路线是一条符合我国国情的工艺路线.【参考文献】[1]赵继安.我国重质碳酸钙市场开发与企业发展[J】.非金属矿, 2003,26(1):5-7.[2】张湛.再谈非金属矿工业产业规模化与产品精细化[J】.中国非金属矿工业导刊,2006,(2):2024.[3]盖国胜,杨玉芬,朱志伟.粉体制备加:If二设备开发与市场回顾[M].中国粉体工业年鉴,2O03:1016.[4]方苍舟,秦广超.超细重质碳酸钙干法生产技术综述【Cj.2005年全国碳酸钙行业技术与信息交流大会论文,2005:3150. [5]方苍舟,陈贤树,何文忠,等.重钙类非金属矿超细加工工艺探讨[JJ.中国非金属矿工业导刊,1999,11(5):74—76.[6】李宝智.超细重质碳酸钙的母料加工及在塑料中的应用[JJ. 中国粉体技术,2002,8(4):4648.[7】方苍舟,何文忠,王东民,等.国产化大型装备生产超细重钙的工艺与实践[JJ.非金属矿,2001,24(2):4648.【收稿日期】2007—06—122008年《水泥工程》征订启事1980年创刊,双月15B出版,邮发代号:28-240◆水泥工程》杂志(ISSN1007-0389:CN32-1449/TU)是由中材国际南京水泥工业设计研究院主办,面向国内外公开发行的水泥专业核心技术期刊.专业报道各种规,}莫新型干法水泥生产线的设计,建设和生产经验;专业报道水泥行业的新工艺,新装备,新技术,新控制的研究开发和应用实践;以及水泥行业前瞻性的技术思路和科研信息.杂志设有“设计研究”,”生产技术”,”工艺装备”,”电气?控制?计量”,”环境工程”,”综合利用”“混凝土研究”,以及各种专题等众多专栏.◆水泥工程》已被美国的化学丈摘(CA)》,美国的剑桥科学丈摘:材料信息》,俄罗斯的((丈摘杂志(P)l()》,CNKI-中国学术期-T’j综合评价数据库等国内外多家数如有你有帮助，请购买下载，谢谢！据库收录为来源期刊.近16万字的技术信息(业内同类期刊中最大),是从事水泥行业及相关人员的专业工作手册,专业信息库和不可缺少的技术资料……◆水泥工程》每逢双月15日出版,邮发代号28—240.国内订价(含邮费)6元/期,全年36元.另外,杂志社内现有少量的2006年精装合订本,9O元/册.读者可通过邮局办理订阅手续,也可随时与我社发行部联系订阅.欢迎订阅,欢迎来稿,欢迎刊登广告.地址:南京市汉中路2O9号邮编:210029联系人:沈新女士◆((水泥X-程》采用大16开本国际标准版,每期96页——电话:传真:025—网址:—E—mail:shenxin@c—11页。