活性重钙(活性碳酸钙)是一种重要的化工原料,广泛应用于塑料、橡胶、涂料、造纸等领域。其生产过程涉及多个环节,包括原料选择、破碎研磨、改性处理、包装储存等。以下对活性重钙的生产过程进行详细解析:
一、原料选择与预处理
1. 原料类型:主要原料为碳酸钙矿石,如方解石、大理石、白垩等。要求原料高纯度、低杂质(如铅、锰、硅、铁含量低),以确保产品质量。
2. 预处理:去除矿石表面的红皮、红筋等杂质,并通过水洗清除泥土等污物,确保原料洁净。
二、破碎与研磨
1. 粗碎阶段:使用颚式破碎机或频式破碎机对原料进行初步破碎,得到适当粒度的石块。
2. 细磨阶段:
○ 设备:采用雷蒙磨(GK雷蒙机)、立式磨粉机(如GKLM立磨)或球磨+分级设备,将石块研磨至所需细度(如200目、320目、400目等)。
○ 控制要点:需严格控制研磨时间和温度,避免过热影响品质,确保粒度分布均匀。
三、改性处理(核心步骤)
改性处理旨在通过表面活性剂改善碳酸钙的分散性、稳定性和相容性,分为干法和湿法:
1. 干法改性:
○ 步骤:将研磨后的碳酸钙粉末加热至100-120℃,以喷雾或滴加方式加入脂肪酸、钛酸酯、硅烷等改性剂,通过高速混合设备均匀包覆颗粒表面,冷却后完成改性。
○ 优点:工艺简单,能耗较低,适用于部分应用领域。
2. 湿法改性:
○ 步骤:将碳酸钙粉末分散在水中形成悬浮液,加入改性剂并控制温度、pH值进行反应,形成有机膜;反应后过滤、干燥(如旋转闪蒸干燥)。
○ 优点:改性效果更均匀,适用于高端产品(如超细粒径需求)。
3. 改性剂选择:根据产品用途选择改性剂类型(如脂肪酸盐提升疏水性),添加量需精准控制。
四、分级
1. 粉碎与分级:改性后的物料通过气流粉碎机或机械粉碎机进一步细化,分级设备筛选出符合粒径要求的产品(如90%以上<10μm或<2μm)。
2. 形态处理:根据需求制成浆状、膏状或粉状产品,可能涉及压滤、干燥等工艺。
五、包装与储存
1. 包装:采用防潮、耐腐蚀材料(如塑料袋、吨袋),防止受潮和污染。
2. 储存条件:干燥、通风环境,避免高温和阳光直射,确保产品稳定性。
六、质量控制与注意事项
1. 原料质量:严格检测碳酸钙纯度、粒度,避免杂质影响产品性能。
2. 设备维护:定期维护研磨、改性设备,确保运行稳定。
3. 过程监控:实时监测各环节的工艺参数(温度、混合比例、pH值等),及时调整。
4. 安全环保:处理粉尘及化学物质,加强环保措施,保障生产安全。
七、产品特性与应用
活性重钙通过表面改性获得疏水性、高分散性,可替代部分昂贵原料,提升下游产品性能(如塑料制品的韧性、涂料的遮盖力)。其附加值高,满足高端市场需求。
活性重钙的生产是一个复杂且精细的工艺过程,需从原料到包装各环节严格把控。通过优化设备选择、改性技术及质量管理,可生产出性能稳定的高端产品,推动其在各工业领域的广泛应用。
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