一、什么是納米碳酸鈣
納米碳(tan)酸(suan)(suan)鈣又稱超微細(xi)碳(tan)酸(suan)(suan)鈣,標準(zhun)的名(ming)稱為(wei)超細(xi)碳(tan)酸(suan)(suan)鈣,其(qi)粒度介于0.01~0.1μm之(zhi)間(jian)。由于納米碳(tan)酸(suan)(suan)鈣粒子(zi)的超細(xi)化,其(qi)晶體(ti)結構和(he)(he)表面電子(zi)結構發生變化,產生了普(pu)通碳(tan)酸(suan)(suan)鈣所不具有的量子(zi)尺寸效應、小尺寸效應、表面效應和(he)(he)宏觀量子(zi)效應。
納米碳酸鈣是(shi)20世紀80年代發展起來的一種(zhong)新型(xing)超(chao)細固體粉末材料(liao),廣泛應用(yong)于橡膠、塑料(liao)、造紙、化學建材、油墨、涂料(liao)、密封(feng)膠與膠粘劑等行(xing)業。
二、納米碳酸鈣是什么材料做成的
與普通碳(tan)酸鈣相比,納(na)米(mi)碳(tan)酸鈣在補強性、分散性、耐熱性以及尺寸穩(wen)定(ding)性等方面所表現(xian)出的明(ming)顯(xian)優勢,使其成為目(mu)前(qian)應用最廣泛(fan)的納(na)米(mi)填(tian)充(chong)材(cai)料之一,那么納(na)米(mi)碳(tan)酸鈣是什么材(cai)料做的呢?
據了解,納米碳(tan)酸鈣一(yi)般是以石(shi)(shi)灰窯煅燒石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)生(sheng)產的活性石(shi)(shi)灰和產生(sheng)的窯氣為主要原(yuan)料,利用碳(tan)化(hua)法(fa)合成技術,同(tong)時(shi)加(jia)入適量添加(jia)劑和包覆劑在一(yi)定的工藝條件(jian)下反應生(sheng)成的。
三、納米碳酸鈣生產工藝流程
納米碳(tan)酸(suan)鈣的生(sheng)產制備方(fang)法(fa)有多種,其中碳(tan)化法(fa)是工(gong)業應用(yong)最為廣泛的一種方(fang)法(fa),將石(shi)灰石(shi)煅燒,得到(dao)生(sheng)石(shi)灰和(he)窯氣。生(sheng)石(shi)灰經過(guo)消(xiao)化之后(hou)得到(dao)Ca(OH)2溶液(ye)(ye),再通入窯氣,即(ji)可得到(dao)碳(tan)酸(suan)鈣漿液(ye)(ye),經過(guo)脫水、干燥得到(dao)碳(tan)酸(suan)鈣成品,具體的生(sheng)產工(gong)藝流(liu)程(cheng)如下:
1、原料準備工段
礦山運(yun)輸至廠內(nei)原(yuan)(yuan)料區的石(shi)灰石(shi),經洗石(shi)機洗去(qu)泥土、雜質后待用(yong)。外部運(yun)輸進廠的粒度(du)為10-20mm左右的水洗無煙煤,進入廠內(nei)原(yuan)(yuan)料區設置的煤倉(cang)備用(yong)。
2、煅燒、洗氣工段
將(jiang)(jiang)破(po)碎到(dao)一定(ding)規格的石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)和(he)無(wu)煙煤按一定(ding)的配比提(ti)升至石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)窯(yao)(yao)頂部,由布(bu)料器(qi)將(jiang)(jiang)物料均勻(yun)地分布(bu)在(zai)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)窯(yao)(yao)內,利用鼓(gu)風機從石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)窯(yao)(yao)底部鼓(gu)風,燃燒(shao)窯(yao)(yao)內無(wu)煙煤,提(ti)供石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)分解所(suo)需熱量,煅燒(shao)溫度大約在(zai)1100℃左(zuo)右(you)。石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)在(zai)窯(yao)(yao)中分解為氧化鈣和(he)二氧化碳(tan)。據企業原料檢(jian)測(ce)及生產經驗系數,外購石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)中CaCO3純度98%,煅燒(shao)工藝轉化率約95%。煅燒(shao)后(hou)(hou)含二氧化碳(tan)的窯(yao)(yao)氣經換(huan)熱器(qi)換(huan)熱后(hou)(hou)進入窯(yao)(yao)氣凈化系統。而生石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)則在(zai)與空氣換(huan)熱后(hou)(hou)從窯(yao)(yao)底排出,排出的生石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)在(zai)回轉篩中篩出石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)中灰(hui)(hui)(hui)渣,生石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)提(ti)升至石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)倉中。
石灰窯(yao)(yao)(yao)根據三區(qu)熱電偶進(jin)行溫度(du)顯示,石灰窯(yao)(yao)(yao)口安裝有微壓變(bian)送器和(he)窯(yao)(yao)(yao)氣(qi)在線分析儀,根據三區(qu)溫度(du)變(bian)化趨勢及窯(yao)(yao)(yao)頂風(feng)壓、窯(yao)(yao)(yao)氣(qi)成分,通過加、減料(liao)和(he)變(bian)頻器調節風(feng)機(ji)流量控制石灰窯(yao)(yao)(yao)正(zheng)常生(sheng)產。
石灰窯氣含CO2約30%,溫度約200~300℃經換熱器降溫除(chu)去煙塵(chen)、硫化物(wu)氣體后(hou)(hou)再進入氣-水分(fen)離器分(fen)離水霧,凈化后(hou)(hou)的石灰窯氣送往碳化工段。
3、消化、制漿工段
由石灰(hui)窯煅燒(shao)得到的石灰(hui),在石灰(hui)倉(cang)中由振動(dong)加料機(ji)(ji)按(an)一(yi)定的速度加入消(xiao)(xiao)化(hua)機(ji)(ji)中,熱水(shui)槽的熱水(shui)經(jing)(jing)過流量(liang)計計量(liang)加入消(xiao)(xiao)化(hua)機(ji)(ji)內與石灰(hui)(主要成分CaO)充分反應生成Ca(OH)2,反應溫度上升至(zhi)80°C以上后(hou),消(xiao)(xiao)化(hua)用水(shui)用閥門切換為回(hui)用水(shui)。石灰(hui)消(xiao)(xiao)化(hua)過程(cheng)的化(hua)學(xue)反應式如下(xia):CaO+H2O→Ca(OH)2。消(xiao)(xiao)化(hua)反應結束(shu)后(hou),石灰(hui)中不能反應的較大顆粒(li)石渣經(jing)(jing)消(xiao)(xiao)化(hua)機(ji)(ji)尾(wei)部(bu)的除渣篩分離,細小顆粒(li)石渣經(jing)(jing)振動(dong)篩篩分出(chu)。
去除(chu)石(shi)(shi)渣(zha)的石(shi)(shi)灰乳經(jing)曲流槽自流入(ru)石(shi)(shi)灰乳槽中,經(jing)過(guo)旋液(ye)除(chu)渣(zha)器進脫(tuo)渣(zha)處(chu)理,如此進行三級脫(tuo)渣(zha)制(zhi)漿(jiang),凈化成精制(zhi)石(shi)(shi)灰乳液(ye)在石(shi)(shi)灰乳儲(chu)罐(guan)中儲(chu)存(cun)并攪拌。
4、碳化、活化工段
來(lai)自(zi)制(zhi)漿(jiang)工段石(shi)灰乳儲罐送來(lai)的石(shi)灰乳,自(zi)流至調(diao)漿(jiang)池(chi)中,并按照工藝要求加(jia)入水(shui)調(diao)至所需濃度,并攪拌均勻,同時冷卻至所需溫度(一般(ban)為20°C左右),制(zhi)冷介質(zhi)采用制(zhi)冷系統輸送冷凍水(shui),冷凍水(shui)溫15℃,調(diao)好的石(shi)灰乳泵入至碳(tan)化(hua)塔中。來(lai)自(zi)煅(duan)燒工段的石(shi)灰窯氣經儲氣罐入碳(tan)化(hua)塔中。在碳(tan)化(hua)塔中CO2氣體與(yu)Ca(OH)2懸濁液進行碳(tan)化(hua)反應(ying)生成CaCO3。
進(jin)行碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)時(shi)(shi)可根據工藝要(yao)求(qiu)開啟攪拌(ban),并(bing)加入活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)劑同時(shi)(shi)進(jin)行制冷(leng),可根據生產(chan)(chan)的(de)(de)產(chan)(chan)品品質(zhi)(zhi)要(yao)求(qiu)不同選擇碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)溫度(一般為20-35℃之間(jian)(jian)(jian))。制冷(leng)介(jie)質(zhi)(zhi)采用制冷(leng)系統(tong)送來冷(leng)凍(dong)水,冷(leng)凍(dong)水溫15°C。碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)初(chu)期(qi)通(tong)入的(de)(de)窯(yao)氣量(liang)按30m3/min,反(fan)應(ying)液PH值下降(jiang)較快,碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)中(zhong)期(qi)以(yi)后(hou),通(tong)入的(de)(de)窯(yao)氣量(liang)可逐漸降(jiang)低(di)至(zhi)15m3/min,碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)約(yue)45分鐘,當反(fan)應(ying)液PH值下降(jiang)至(zhi)7-8時(shi)(shi),標志(zhi)著反(fan)應(ying)即將完成,再適當延(yan)長(chang)一定的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(5-10分鐘左(zuo)右),碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)結(jie)(jie)束。碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)結(jie)(jie)束的(de)(de)納米碳(tan)(tan)酸鈣(gai)漿液經石(shi)灰乳泵送至(zhi)增濃器中(zhong)增濃,增濃后(hou)經石(shi)灰乳泵送至(zhi)活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)釜,活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)溫度80"C,活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)45分鐘,加熱介(jie)質(zhi)(zhi)采用導(dao)熱油(you),導(dao)熱油(you)油(you)溫150℃,活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)后(hou)的(de)(de)熟(shu)漿經振動篩去除細(xi)微的(de)(de)小(xiao)顆粒后(hou)進(jin)入冷(leng)卻(que)(que)槽冷(leng)卻(que)(que)并(bing)儲存(cun),泵送至(zhi)脫水干燥工段的(de)(de)壓濾機。
5、脫水、干燥、包裝工段
活化后熟漿經壓濾機壓濾后濾餅(含水率40~50%)儲存在濾餅倉中,經過濾餅倉中下部的濾餅切片機切片后送入閃蒸干燥機內進行干燥處理,閃蒸干燥機的加熱介質采用熱風爐提供的熱風,熱風溫度約200-300℃。干燥后的納米碳酸鈣粉入氣流解聚機進行解聚處理,解聚處理后的納米碳酸鈣粉(fen)體送到成(cheng)品倉中儲存。成(cheng)品倉中納米碳(tan)酸鈣粉(fen)體成(cheng)品經包裝機進行包裝,由皮帶輸送機送到倉庫(ku)存儲。