超细重质碳酸钙干法生产工艺分析.docx
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超细重质碳酸钙干法生产工艺分析
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-method
QinGuangchao,DuRenzhong,FangCangzhou
(HefeiCementResearch&DesignInstitute,Hefei,230051)
Abstract:
ThispapermadeacomparingontheapplicationoffamiliarequipmentaboutproducingSuperfineGroundCalcium
Carbona~bydry—
obviouslyadvantagesbyclassifyingproductionsystemofsuperfinebailingmillingpulverizerinproducingFinely—groundCalcium
Carbonate.
Keywords:
superfinegroundcalciumcarbonate;ballmillingpulverizer;classifier
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.
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【收稿日期】2007—06—12
2008年《水泥工程》征订启事
1980年创刊,双月15B出版,邮发代号:
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◆水泥工程》杂志(ISSN1007-0389:
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