了解濕法和干法工藝對重鈣產(chǎn)品性能的影響

重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法主要有干法和濕法兩種，干法一般生產(chǎn)2500目以下的重鈣，若生產(chǎn)2500目以上的重鈣在技術(shù)上是可行的，但是能耗和成本較高，在經(jīng)濟(jì)上不可行。2500目以上的超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)主要采用濕法研磨，而干法研磨則作為濕法研磨的前段工序。

干法研磨工藝

干法生產(chǎn)重鈣是目前國內(nèi)較普遍的方式，技術(shù)也較成熟，一般采用研磨設(shè)備與分級設(shè)備組成的加工工藝系統(tǒng)就能得到各粒度的產(chǎn)品。主要采用的設(shè)備有雷蒙磨、環(huán)輥磨、球磨機(jī)、高壓輥磨機(jī)、攪拌磨、振動磨、沖擊磨等，分級設(shè)備主要采用葉輪式超細(xì)分級機(jī)。其中：

雷蒙磨大量用于生產(chǎn)38-74μm（200-400目）的產(chǎn)品，經(jīng)改造和配置精細(xì)分級機(jī)后也用來生產(chǎn)成d97=30-15μm（500-800目）的細(xì)粉；

球磨機(jī)是大型重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)線的主要設(shè)備，配置各類分級機(jī)后用來生產(chǎn)d97=5μm、10μm、16μm、45μm等粒級的重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品；

振動磨配置精細(xì)分級設(shè)備主要用于生產(chǎn)d97=5μm、10μm、16μm的產(chǎn)品，但其單機(jī)生產(chǎn)能力不如球磨機(jī)；

機(jī)械沖擊式磨機(jī)工藝簡單，但產(chǎn)量較低，主要用于中小型重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)廠；

干式攪拌磨在歐洲的大型重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)廠有應(yīng)用，但中國目前應(yīng)用很少。

干法生產(chǎn)工藝具有設(shè)備投資少，技術(shù)成熟，工藝簡單，能耗低，單機(jī)產(chǎn)量較高等特點(diǎn)，一般常規(guī)干法生產(chǎn)重鈣工藝如圖所示。

濕法研磨工藝

隨著重質(zhì)碳酸鈣越來越朝著微細(xì)化發(fā)展，傳統(tǒng)的干法生產(chǎn)工藝不論從設(shè)備本身還是經(jīng)濟(jì)效益方面都無法滿足要求，從而濕法研磨工藝應(yīng)運(yùn)而生。濕法研磨與干法研磨的最大區(qū)別在于分散介質(zhì)的不同，干法以空氣作為分散介質(zhì)，而濕法研磨則以水作為分散介質(zhì)，在配以研磨助劑，使得顆粒的分散性更好，研磨效率更高，粒度更細(xì)。一般濕法研磨工藝如圖所示。

原礦經(jīng)洗選后兩段破碎至400目左右，配制成一定濃度的漿液，加入研磨助劑，給入立式研磨機(jī)，以氧化鋯珠作為研磨介質(zhì)，通過調(diào)整磨機(jī)各項(xiàng)參數(shù)控制出料細(xì)度，物料經(jīng)磨細(xì)后以漿料形式排出，經(jīng)干燥除塵后收集裝袋。

濕法與干法研磨重鈣性能比較

由于濕法研磨重鈣的生產(chǎn)工藝和研磨環(huán)境與干法研磨重鈣存在明顯的不同，其產(chǎn)品在物理性能上也存在著明顯差異。

1、粒度。濕法研磨的超細(xì)重鈣粒度細(xì)，主要生產(chǎn)3000目以上產(chǎn)品，-2μm含量一般能達(dá)到90%，而干法產(chǎn)品粒度相對較粗，主要生產(chǎn)2500目以下產(chǎn)品。

2、粒徑分布。濕法生產(chǎn)重鈣粒徑分布窄，呈單峰或雙峰形態(tài)分布；而干法生產(chǎn)重鈣粒度分布較寬，成雙峰或多峰形態(tài)分布。

3、顆粒形狀。由于顆粒在研磨時(shí)研磨環(huán)境和受力方式的不同，濕法研磨重鈣產(chǎn)品顆粒一般呈現(xiàn)為球形或者類球形，而干法產(chǎn)品多為不定性，且有明顯棱角。

4、粉體的水份。濕法超細(xì)重鈣在生產(chǎn)過程中經(jīng)過了干燥程序，水份一般控制在0.3%以下，但是干法生產(chǎn)的重鈣水份無法控制，一般都在1%以上，因此改性過程中濕法超細(xì)重鈣的分散性和流動性明顯優(yōu)于干法生產(chǎn)的。

超細(xì)重鈣的改性工藝

重質(zhì)碳酸鈣的改性一般分為干法改性和濕法改性兩種，干法改性一般需要先將碳酸鈣進(jìn)行干燥，除去水分（如果碳酸鈣的水分含量小于1%可以不進(jìn)行干燥），然后改性劑在表面改性機(jī)中完成碳酸鈣粉體的表面改性。干法改性一般適用于1250目以下的粉體，若粉體過細(xì)，會導(dǎo)致改性產(chǎn)品活化度低，并極易形成大量的二次團(tuán)聚體，影響產(chǎn)品的使用性能。

濕法改性是在碳酸鈣漿料中進(jìn)行表面改性處理，然后進(jìn)行過濾和干燥。由于碳酸鈣在液相中的分散比在氣相中的分散較為容易，因此這種生產(chǎn)工藝具有以下優(yōu)勢：

1、濕法改性工藝有利于碳酸鈣顆粒的均勻包覆，表面包覆率可達(dá)到98％以上，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。

2、濕法改性工藝有利于生產(chǎn)的分散及粒徑還原，經(jīng)粉碎干燥后，其細(xì)度仍接近超細(xì)研磨漿料的細(xì)度。

3、由于濕法改性具有包覆均勻，顆粒分散的優(yōu)點(diǎn)，復(fù)合改性時(shí)不會產(chǎn)生顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象，為產(chǎn)品在塑料、橡膠加工中廣泛應(yīng)用創(chuàng)造條件。

4、改性設(shè)備一般較為簡單，多為帶攪拌器的容器及靜態(tài)混合器，強(qiáng)烈攪拌可提高改性活化效率，縮短反應(yīng)時(shí)間，但對設(shè)備的性能要求較高。

超細(xì)研磨和改性相結(jié)合生產(chǎn)活性超細(xì)重鈣粉一直是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前，干法改性仍是重質(zhì)碳酸鈣改性的主流工藝。濕法改性工藝性常用于輕鈣及濕法研磨的超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣的表面改性。而隨著技術(shù)的進(jìn)步和設(shè)備的改進(jìn)以及塑料、橡膠等行業(yè)對高端活性超細(xì)重鈣粉需求的不斷增長，濕法研磨+濕法改性工藝生產(chǎn)的活性超細(xì)重鈣占比將越來越大。