Banner
首页 > 新闻动态 > 内容

有效提高轻质碳酸钙产品的质量指标的几个办法

  目前,中国轻质碳酸钙生产能力约为1000万吨,是生产和消费大国,但产品质量和品种远远落后于发达国家,产值极低,无法满足国内各行业的需求,在国际市场上也没有竞争力。原因主要是存在以下问题:

  (1)高附加值专用轻质碳酸钙产品开发能力下降,专用化、功能化、碳酸钙产品少。

  (2)新建工厂在原来的基础上反复建设,旧工厂不投资开发新产品。

  (3)科研成果不能尽快转化为生产力,碳酸钙产品只能满足普通用户的需求,不能满足特殊用户的需求。

  因此,努力提高我国轻质碳酸钙产品的质量,开发专用化、功能化、轻碳酸钙系列产品是我国碳酸钙工业发展的当务之急。那么,如何提高轻质碳酸钙产品的质量指标呢?

  轻质碳酸钙产品质量要求及指标分析

  包括点击照片:18个碳酸钙现行国家标准及行业标准

  1、轻质碳酸钙质量指标

  轻质碳酸钙的质量指标主要可分为两类。

  (1)化学成分指标

  轻碳酸钙的化学组成指标主要包括CaCO3、MgCO3、盐酸不溶性、pH(包括实际CaO或MgO量)、Fe、Mn、Cu、Pb、重金属、H2O、水溶性等。

  化学组成指标与原料石灰石组成、燃料白炭黑组成、工艺条件(如石灰石温度、石灰乳消化程度、精炼优劣、窑是否净化、干燥温度高低、外部环境污染程度等)有关。

  (2)物理指标

  轻碳酸钙的物理指标包括沉淀体积、比表面积、吸油值、体残留、白度等。

  物理指标主要取决于碳化工艺操作条件、窑气净化程度、精炼石灰乳消化度及其质量分数、碳化温度、CO2质量分数和流速、碳化设备类型及其控制、碳化前后是否加入其他类型的制剂、控制剂和改性剂、高额分离条件及设备、干燥工艺条件、设备等。

  2、硬质碳酸钙质量要求

  不同用户对轻质碳酸钙产品的质量要求不同,但可分为基本要求和特殊要求。

  (1)基本要求

  基本要求如下:CaCO398%,MgCO31.0%,盐酸不溶性0.2%(越低越好),Fe0.12%(越低越好)

  这些基本要求指标主要取决于石灰石质量、煅烧石灰质量、消化质量、石灰乳精制和窑内气体净化质量、干燥质量和外部环境的污染。这由一般的轻型碳酸钙生产工厂严格管理,可以适当改造原料和燃料或增加部分设备,通过严格的操作程序减少外部污染。(2)特殊要求

  特殊要求对不同的用户对轻质碳酸钙产品有不同或更严格的要求,大部分是物理指标。例如,沉淀体积、粒度、晶型、吸入液、含水量、白色、比表面积、滞后性等。药品、食品、饲料、轶事等个别用户对化学成分中Mn、Pb、Cu、重金属含量等有特殊要求。否则会影响人类健康。

  因此,轻碳酸钙产品等级的高低在一定程度上取决于其基本特性,如果达到基本要求(一般轻碳酸钙企业都可以实现),就必须提高物理指标,改善特殊性质,满足用户的特殊要求,才能提高轻碳酸钙产品的质量等级。

  第二,如何提高轻质碳酸钙产品的质量指标?

  1、间歇或直接用塑料塑料塑料改变混合塑料

  目前,我国轻质碳酸钙生产企业石灰石煅烧多采用混合式窑烘烤,一定粒度石灰石与无烟煤(或焦炭或粉煤)混合后,在窑顶添加烧制,石灰石分解成石灰,从窑底排出。由此产生以下结果:

  一种是煤灰进入石灰污染石灰。

  第二,石灰石块大,为了保证石灰石分解,塑料温度必须提高到1100以上,因此会影响石灰活动。

  其三立窑容积大,煤、石粒度不均,混合不均,煅烧温度不容易控制,容易引起过热或着火等现象。

  为了提高产品质量,建议采用以下工艺和设备:

  (1)新的竖窑

  用气体燃料或液体燃料代替煤、焦炭烧制石灰石。混合餐是直热式、丙流再生式、磁式等塔立窑。国内外石灰工业实践证明,用气体、液体燃料烧窑在经济、技术、产品质量、工人运营环境及劳动强度等方面具有优越性。

  立窑

  (2)回转窑

  以气体或液体为燃料,利用回转窑烘烤石灰石并持续生产,石灰石粒度为5 ~ 10毫米,降至800 ~ 1100,生产的石灰具有活性高、无污染、易消化、渣少等诸多优点,国外已成功生产出轻质碳酸钙。

  转动窑

  (3)悬浮煅烧炉

  该设备的特点是燃烧、传热、分解反应在同一个空间进行。没有火焰的燃烧、闪光传热、气固相温度瞬间趋于一致。系统关闭,负压操作,安全卫生;可以实现微机控制、自控水平高、产品质量稳定、无污染等。该设备在水泥工业的生产中已有成熟的技术和设备。

  悬浮煅烧炉

  (4)旋涡动态煅烧炉

  该设备将加热的高温气体和塑料物质混合后,在流动中瞬间完成塑料过程。具有温度可调节、连续运行、炉内气固温度分布均匀、热传输速度、材料内外温差减少、综合能耗减少、系统关闭工作、材料及环境无污染、促进协调自动化工作等特点,在国内推进,已有高岭土煅烧等成功经验。旋涡动态煅烧炉

  (5)活性石灰煅烧炉的间接加热

  该炉将烟煤间接加热为燃料,烤石灰石,如果石灰石符合ZDB6001-85规定的特级质量要求,产品石灰活性达到330 ~ 360度(mL)。该炉用石灰石生产的活性石灰,不会受到煤燃烧的烟气中的硫及其他有害元素、灰尘等污染,活性高,不增加碳。煅烧过程中产生的CO2气体不接触烟雾,纯度高可以回收利用。

  2、用连续碳化改变间歇性碳化。

  轻碳酸钙生产过程对产品的晶型、粒径、碱度等起着决定性作用的是碳化工艺。目前国内绝大多数工厂采用间歇操作工艺,设备采用鼓式碳化塔,特点是投资少,操作方便。但是存在气液接触表面积小、碳化不均匀、碳化时间长、产品平均粒径为5 ~ 10  m、粒度分布广、质量不稳定、不容易自动控制等问题。为了提高碳化效率,为了生产超细轻质碳酸钙产品,建议使用以下工艺:

  (1)使用2 ~ 4塔系列连续碳化工艺

  根据生产企业的实际情况、产品质量要求水平、碳化塔的实际数量,将并行间歇作业改为串行连续作业。塔型上,以鼓为主进行适当改造,形成新的连续碳化工艺。

  该工艺具有连续生产、能力强、节省CO2气体、操作方便、自动化生产容易、产品质量稳定、减温、保证低温碳化等特点,可制造微细或超细碳酸钙产品,是提高轻质碳酸钙产品质量的有效措施之一。

  (2)高效碳化设备的选择

  旋转喷射碳化塔

  以原喷雾碳化塔为基础,适当增加喷雾层数和喷雾方向,选择固体喷嘴、切向进气、旋转气液接触等,提高气液接触面积,加快反应速度,通过晶型粒度控制生产微细或纳米级碳酸钙。

  垂直筛板碳化塔

  立式筛板是一种新型气体吸收设备,具有导电、热传导效率、不易堵塞等特点,已被石化工业企业广泛采用。将该设备引入轻钙碳化设备,将提高碳化速度,节约CO2量,实现连续生产,产品质量稳定。可以与冷冻装置一起生产超细碳酸钙。

  垂直筛板碳化塔

  (3)高效干燥工艺及设备使用

  在轻质碳酸钙生产中,干燥是一个物理过程,道理很简单,但将湿碳酸钙过滤器的水分加热蒸发,使含水量达到标准。(威廉莎士比亚、碳酸钙、碳酸钙、碳酸钙、碳酸钙、碳酸钙)但是,这个过程是生产中消耗热量最多的过程。比石灰石煅烧弹高20% ~ 30%,干燥温度控制不好,容易返碱,密闭不严,容易造成产品污染,因此,应考虑改造或采用新式干燥设备,提高产品质量,减少能源消耗。用气体发生器代替燃烧室旋转干燥器

  传统的旋转烘干机利用燃烧室燃烧煤球,其高温的烟雾进入旋转干燥器中心管,流到尾部的10个侧管,从火炉经由鼓风机从烟囱中排空。该设备在使用中进口温度在1100以上,中心管道经常燃烧,产品pH高有黑点等问题。

  煤气发生炉

  山东某工厂将燃烧室改为简易燃气发生炉,一台煤气炉供应两台旋转干燥器,降低中心管入口温度,同时温度向后推,中心管尾部温度升高,干燥温度相对均匀,提高了干燥效率,消除了排气黑尘对环境的污染。

  旋转管式干燥机

  旋转热管干燥机具有热效率高、生产效率高、产品质量好、钢材消耗低、安装面积小、寿命长、服务成本低、干燥过程连续、自动化操作容易、劳动强度低、消除环境污染等优点,属于高效、节能、长寿、污染少的新型技术设备该设备与加速离心机合作,效果更好。

  旋转热管干燥机

  盘式连续干燥器具有热效率高、能耗低、安装面积小、配置简单、操作控制方便、操作环境好等优点。

  圆盘烘干机

  结合干燥工艺

  纳米级碳酸钙生产过程中,由于粒径小,脱水后产品含水量高,一般使用闪光灯、干燥、喷雾干燥等单一设备的能力较差。为了保证干燥质量和干燥能力,应采用组合式干燥工艺。

  例如,多层皮带干燥管柱旋转闪光干燥、草叶管柱旋转闪光干燥、双螺旋运输机吹风机管柱盘连续干燥器干燥等。可以适应多层皮带、草叶、双螺旋等烘干机干燥弹性大、水分高的材料干燥优点,还可以利用闪光干燥快速干燥、圆盘静态干燥的特点。

  另外,在窑净化、石灰乳精炼、渣回收、离心脱水、产品体质、产品包装等工艺改进方面,近年来国内硬质碳酸钙企业均取得了一系列成功经验,应应用以提高整个行业的工艺及设备水平。

  3、选择合适的表面处理剂和改性工艺

  轻质碳酸钙产品是无机物材料,在气体高聚物中混合后,存在填料-高聚物界面,它们之间的亲和力对该产品的物理力学性能有很大影响。轻碳酸钙产品的目标是,随着表面粒径的减小,表面变大,表面亲水性强,由于与高聚物热膨胀系数不同的原因,需要对轻碳酸钙进行表面处理,因此,减少轻碳酸钙的表面,增加分散性,使表面具有亲和性,提高两种产品的兼容性,保证产品的良好物理性能。轻碳酸钙常用的表面改性方法可分为干法和湿法。

  (1)硬质碳酸钙干燥表面改性

  干法表面改性表面改性是硬质碳酸钙产品在干燥状态和一定温度下的高速混合作用下,处理剂均匀作用于硬质碳酸钙粒子的表面,形成非常薄的表面处理层。设备通常使用低速搅拌机,不能使用高速搅拌机。

  (2)轻质碳酸钙的湿表面改性

  湿法表面改性是指轻质碳酸钙熟浆液在活化槽中直接进行表面处理的方法。其原理是,轻质碳酸钙在悬浮液中,通过表面吸附或化学作用将处理剂分子结合到轻质碳酸钙表面,因此处理剂必须是可溶于水或乳化的乳液状态。

  常用的处理剂有脂肪酸盐等表面活性剂、水中稳定的溴型铝酸、钛酸联合剂、基因体高分子处理剂等。

  轻碳酸钙是采用不同的处理剂、不同的配方、不同的处理工艺及设备提高轻碳酸钙产品等级的重要方法之一,也是各科学研究所、大专院校、生产企业等的研究开发重点。

  4、美白技术及措施

  轻质碳酸钙是纸张、塑料、油漆等产业使用的白色填料,其产品所需数量越来越大,白度要求也越来越高。轻碳酸钙行业标准白度指标为90%,目前市场要求92%以上。CaCO3本身是白色的,原料石灰石中含有矿物铁等,因此轻质碳酸钙的白度下降。

  目前,很大一部分轻碳酸钙企业的白色度低于90%,部分仅为83%至85%,不能适应市场需求。影响轻质碳酸钙白度的主要因素有两个。

  一、原料石灰石中有色矿物铁、锰含量高。这是内在原因,要用化学方法美白。

  二是操作不合理,设备水平低,设备腐蚀等外部引进的有色物质很多。由于外部原因,可以加强管理,提高设备水平来解决。

  化学美白轻碳酸钙方法有很多种,根据颜色矿物元素的成分,使用的药剂方法不同。以三价铁及其氧化物为主要着色物时,使用强还原剂是去除铁的有效药剂之一。包括硬质碳酸钙化学增白技术、碳化前消化过程美白及碳化后熟浆液湿法修饰前美白。使用药剂有二元增白和三元或多元增白,这主要取决于石灰石中着色矿物的种类及其含量多少,一般经过实验室实验后,在工业化装置上进行实验,才能保证美白效果,降低美白成本。

  三结语

  今后功能化、专用化将成为轻碳酸钙发展的主要趋势,产品结构也将发生重大变化。纳米碳酸钙、超细碳酸钙、医学级、食品级碳酸钙等高级产品天然橡胶专用、合成橡胶专用、油漆专用轻质碳酸钙等多种表面改性专用碳酸钙,高附加值碳酸钙产品市场需求越来越大,产品质量将成为企业生存和发展的关键!迁移:食品级重质碳酸钙的具体作用是什么?

       感谢大家耐心看完,如果想要更多关于轻质碳酸钙的相关知识,欢迎联系我们!