一、什么是納米碳酸鈣
納(na)米碳酸(suan)(suan)鈣(gai)又稱(cheng)超(chao)微細碳酸(suan)(suan)鈣(gai),標準的(de)名稱(cheng)為超(chao)細碳酸(suan)(suan)鈣(gai),其粒(li)度介于(yu)0.01~0.1μm之間(jian)。由于(yu)納(na)米碳酸(suan)(suan)鈣(gai)粒(li)子的(de)超(chao)細化(hua),其晶體結構和表面電子結構發生(sheng)變化(hua),產生(sheng)了普通碳酸(suan)(suan)鈣(gai)所不具有的(de)量(liang)(liang)子尺(chi)寸效(xiao)(xiao)應、小尺(chi)寸效(xiao)(xiao)應、表面效(xiao)(xiao)應和宏觀量(liang)(liang)子效(xiao)(xiao)應。
納(na)米碳酸鈣是20世紀80年代發展(zhan)起來(lai)的一(yi)種新型超細固體粉末材料,廣(guang)泛應用于橡(xiang)膠(jiao)、塑(su)料、造紙、化學建材、油墨、涂料、密封膠(jiao)與膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)等行業。
二、納米碳酸鈣是什么材料做成的
與普通碳(tan)酸(suan)鈣(gai)相比,納(na)(na)米(mi)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)在(zai)補強(qiang)性、分散性、耐熱性以及尺寸穩(wen)定性等方面(mian)所表現(xian)出的明顯優勢,使其成為目前(qian)應用最廣(guang)泛的納(na)(na)米(mi)填(tian)充材料(liao)之一,那么納(na)(na)米(mi)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)是(shi)什么材料(liao)做的呢?
據(ju)了(le)解,納米碳酸(suan)鈣一般是以(yi)石灰(hui)(hui)窯(yao)(yao)煅燒(shao)石灰(hui)(hui)石生產(chan)的(de)(de)活性石灰(hui)(hui)和(he)產(chan)生的(de)(de)窯(yao)(yao)氣為主(zhu)要原料,利用碳化法合成(cheng)技術,同(tong)時加入(ru)適量添加劑(ji)和(he)包覆劑(ji)在一定(ding)的(de)(de)工(gong)藝(yi)條件(jian)下(xia)反應生成(cheng)的(de)(de)。
三、納米碳酸鈣生產工藝流程
納米碳(tan)(tan)酸(suan)鈣的生產(chan)制備方法有多種,其中碳(tan)(tan)化(hua)法是(shi)工(gong)業(ye)應(ying)用最為(wei)廣泛(fan)的一種方法,將石(shi)灰石(shi)煅燒,得(de)到生石(shi)灰和窯(yao)氣(qi)。生石(shi)灰經過消化(hua)之(zhi)后得(de)到Ca(OH)2溶液,再通入窯(yao)氣(qi),即可得(de)到碳(tan)(tan)酸(suan)鈣漿液,經過脫水、干燥得(de)到碳(tan)(tan)酸(suan)鈣成(cheng)品(pin),具體的生產(chan)工(gong)藝流程如下:
1、原料準備工段
礦山運輸至廠內原料區的石灰石,經洗石機洗去泥土(tu)、雜質(zhi)后待(dai)用。外(wai)部運輸進(jin)廠的粒度為10-20mm左右的水洗無煙(yan)煤(mei),進(jin)入廠內原料區設置(zhi)的煤(mei)倉(cang)備用。
2、煅燒、洗氣工段
將(jiang)破(po)碎到(dao)一定規格的(de)(de)(de)石(shi)(shi)灰(hui)(hui)石(shi)(shi)和(he)(he)無(wu)煙煤按一定的(de)(de)(de)配比提(ti)升至(zhi)石(shi)(shi)灰(hui)(hui)窯(yao)(yao)(yao)頂部(bu),由布料器將(jiang)物(wu)料均勻地分(fen)布在(zai)石(shi)(shi)灰(hui)(hui)窯(yao)(yao)(yao)內(nei),利用鼓風機(ji)從石(shi)(shi)灰(hui)(hui)窯(yao)(yao)(yao)底(di)(di)部(bu)鼓風,燃燒窯(yao)(yao)(yao)內(nei)無(wu)煙煤,提(ti)供石(shi)(shi)灰(hui)(hui)石(shi)(shi)分(fen)解所需熱量,煅(duan)燒溫度(du)大約在(zai)1100℃左(zuo)右。石(shi)(shi)灰(hui)(hui)石(shi)(shi)在(zai)窯(yao)(yao)(yao)中(zhong)(zhong)分(fen)解為(wei)氧(yang)化(hua)鈣和(he)(he)二氧(yang)化(hua)碳。據企業原料檢測及生(sheng)(sheng)產(chan)經驗系(xi)數,外(wai)購石(shi)(shi)灰(hui)(hui)石(shi)(shi)中(zhong)(zhong)CaCO3純度(du)98%,煅(duan)燒工藝轉化(hua)率約95%。煅(duan)燒后(hou)含二氧(yang)化(hua)碳的(de)(de)(de)窯(yao)(yao)(yao)氣(qi)經換熱器換熱后(hou)進入窯(yao)(yao)(yao)氣(qi)凈(jing)化(hua)系(xi)統。而(er)生(sheng)(sheng)石(shi)(shi)灰(hui)(hui)則在(zai)與空氣(qi)換熱后(hou)從窯(yao)(yao)(yao)底(di)(di)排出,排出的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)石(shi)(shi)灰(hui)(hui)在(zai)回轉篩中(zhong)(zhong)篩出石(shi)(shi)灰(hui)(hui)中(zhong)(zhong)灰(hui)(hui)渣,生(sheng)(sheng)石(shi)(shi)灰(hui)(hui)提(ti)升至(zhi)石(shi)(shi)灰(hui)(hui)倉(cang)中(zhong)(zhong)。
石灰(hui)窯(yao)(yao)根據三區(qu)熱電(dian)偶進行溫度顯示,石灰(hui)窯(yao)(yao)口安裝(zhuang)有微壓變(bian)送器和(he)窯(yao)(yao)氣(qi)在線分析儀,根據三區(qu)溫度變(bian)化趨勢(shi)及窯(yao)(yao)頂風壓、窯(yao)(yao)氣(qi)成分,通過加、減料和(he)變(bian)頻器調節風機流量控(kong)制石灰(hui)窯(yao)(yao)正常(chang)生產(chan)。
石(shi)灰窯氣(qi)含CO2約30%,溫度約200~300℃經換熱器(qi)(qi)降(jiang)溫除(chu)去煙塵(chen)、硫化物氣(qi)體后再進入氣(qi)-水分離器(qi)(qi)分離水霧(wu),凈化后的石(shi)灰窯氣(qi)送往(wang)碳(tan)化工(gong)段(duan)。
3、消化、制漿工段
由(you)石(shi)灰(hui)(hui)窯煅(duan)燒(shao)得(de)到(dao)的石(shi)灰(hui)(hui),在石(shi)灰(hui)(hui)倉中由(you)振動(dong)加(jia)料機按一定的速度加(jia)入消化(hua)機中,熱水槽(cao)的熱水經過流量計計量加(jia)入消化(hua)機內與(yu)石(shi)灰(hui)(hui)(主(zhu)要成分(fen)(fen)CaO)充分(fen)(fen)反(fan)(fan)應生(sheng)成Ca(OH)2,反(fan)(fan)應溫度上(shang)升至80°C以上(shang)后(hou),消化(hua)用水用閥門切換為回用水。石(shi)灰(hui)(hui)消化(hua)過程的化(hua)學反(fan)(fan)應式如下:CaO+H2O→Ca(OH)2。消化(hua)反(fan)(fan)應結(jie)束(shu)后(hou),石(shi)灰(hui)(hui)中不(bu)能反(fan)(fan)應的較(jiao)大顆粒(li)石(shi)渣經消化(hua)機尾部的除渣篩(shai)(shai)分(fen)(fen)離,細小顆粒(li)石(shi)渣經振動(dong)篩(shai)(shai)篩(shai)(shai)分(fen)(fen)出(chu)。
去除石渣的石灰(hui)乳經曲流槽(cao)自流入石灰(hui)乳槽(cao)中(zhong)(zhong),經過旋液(ye)除渣器進脫渣處(chu)理,如(ru)此進行三級(ji)脫渣制漿,凈化成精(jing)制石灰(hui)乳液(ye)在石灰(hui)乳儲(chu)罐中(zhong)(zhong)儲(chu)存并攪拌。
4、碳化、活化工段
來(lai)自(zi)制(zhi)漿工(gong)(gong)段(duan)石(shi)(shi)灰(hui)乳(ru)儲罐送來(lai)的(de)石(shi)(shi)灰(hui)乳(ru),自(zi)流至調漿池中(zhong),并按(an)照工(gong)(gong)藝(yi)要求(qiu)加入(ru)水調至所需濃度,并攪拌(ban)均勻(yun),同(tong)時冷(leng)卻(que)至所需溫度(一般為20°C左(zuo)右(you)),制(zhi)冷(leng)介質采用制(zhi)冷(leng)系統輸送冷(leng)凍水,冷(leng)凍水溫15℃,調好的(de)石(shi)(shi)灰(hui)乳(ru)泵(beng)入(ru)至碳(tan)化塔(ta)中(zhong)。來(lai)自(zi)煅燒(shao)工(gong)(gong)段(duan)的(de)石(shi)(shi)灰(hui)窯氣(qi)經(jing)儲氣(qi)罐入(ru)碳(tan)化塔(ta)中(zhong)。在碳(tan)化塔(ta)中(zhong)CO2氣(qi)體與(yu)Ca(OH)2懸濁液進行碳(tan)化反應生成CaCO3。
進行碳(tan)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應時(shi)(shi)可根據(ju)工藝要求開(kai)啟攪拌,并加入(ru)活化(hua)(hua)(hua)劑同時(shi)(shi)進行制冷(leng)(leng)(leng),可根據(ju)生產的(de)(de)產品(pin)品(pin)質要求不同選擇碳(tan)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(一般為20-35℃之間)。制冷(leng)(leng)(leng)介質采用制冷(leng)(leng)(leng)系統送來冷(leng)(leng)(leng)凍水,冷(leng)(leng)(leng)凍水溫(wen)15°C。碳(tan)化(hua)(hua)(hua)初期(qi)通(tong)入(ru)的(de)(de)窯氣量按(an)30m3/min,反(fan)應液PH值(zhi)下降(jiang)(jiang)較快,碳(tan)化(hua)(hua)(hua)中期(qi)以后(hou),通(tong)入(ru)的(de)(de)窯氣量可逐漸降(jiang)(jiang)低(di)至(zhi)(zhi)15m3/min,碳(tan)化(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)間約45分鐘(zhong),當(dang)反(fan)應液PH值(zhi)下降(jiang)(jiang)至(zhi)(zhi)7-8時(shi)(shi),標志著(zhu)反(fan)應即將完(wan)成,再(zai)適當(dang)延長一定的(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)間(5-10分鐘(zhong)左右),碳(tan)化(hua)(hua)(hua)結束(shu)。碳(tan)化(hua)(hua)(hua)結束(shu)的(de)(de)納(na)米(mi)碳(tan)酸(suan)鈣漿(jiang)液經(jing)石灰乳泵送至(zhi)(zhi)增濃器中增濃,增濃后(hou)經(jing)石灰乳泵送至(zhi)(zhi)活化(hua)(hua)(hua)釜,活化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度80"C,活化(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)間45分鐘(zhong),加熱(re)介質采用導(dao)熱(re)油,導(dao)熱(re)油油溫(wen)150℃,活化(hua)(hua)(hua)后(hou)的(de)(de)熟(shu)漿(jiang)經(jing)振動篩(shai)去除細微的(de)(de)小顆(ke)粒(li)后(hou)進入(ru)冷(leng)(leng)(leng)卻槽(cao)冷(leng)(leng)(leng)卻并儲存,泵送至(zhi)(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體送(song)到(dao)(dao)成品(pin)倉(cang)中(zhong)儲(chu)存(cun)。成品(pin)倉(cang)中(zhong)納米碳酸鈣(gai)粉體成品(pin)經(jing)包裝機進行包裝,由皮帶輸送(song)機送(song)到(dao)(dao)倉(cang)庫存(cun)儲(chu)。