一、什么是納米碳酸鈣
納米碳(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)又稱超(chao)(chao)微(wei)細(xi)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai),標準的(de)(de)名稱為超(chao)(chao)細(xi)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai),其粒度介于(yu)0.01~0.1μm之間。由于(yu)納米碳(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)粒子(zi)的(de)(de)超(chao)(chao)細(xi)化(hua),其晶(jing)體(ti)結(jie)構和(he)表(biao)面電子(zi)結(jie)構發生變化(hua),產生了普通碳(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)所(suo)不具有的(de)(de)量(liang)子(zi)尺(chi)寸(cun)效(xiao)(xiao)應、小尺(chi)寸(cun)效(xiao)(xiao)應、表(biao)面效(xiao)(xiao)應和(he)宏觀量(liang)子(zi)效(xiao)(xiao)應。
納米碳酸鈣是20世紀(ji)80年代發展(zhan)起來的一種新型超細固體粉末材(cai)料,廣泛應用于橡(xiang)膠、塑料、造紙、化學建材(cai)、油墨、涂料、密封(feng)膠與膠粘(zhan)劑(ji)等行業。
二、納米碳酸鈣是什么材料做成的
與(yu)普通(tong)碳(tan)酸鈣相比(bi),納米(mi)碳(tan)酸鈣在補強(qiang)性(xing)(xing)、分(fen)散性(xing)(xing)、耐(nai)熱性(xing)(xing)以(yi)及尺寸穩(wen)定性(xing)(xing)等方面所表現出的明(ming)顯優勢,使其成為目前(qian)應用(yong)最(zui)廣(guang)泛(fan)的納米(mi)填充(chong)材(cai)料之一,那么納米(mi)碳(tan)酸鈣是什么材(cai)料做的呢?
據了解,納米碳(tan)酸(suan)鈣一(yi)般是以石(shi)灰(hui)窯(yao)煅燒石(shi)灰(hui)石(shi)生(sheng)產的(de)(de)(de)活性石(shi)灰(hui)和產生(sheng)的(de)(de)(de)窯(yao)氣(qi)為主要原(yuan)料(liao),利(li)用(yong)碳(tan)化法合成技術,同時加(jia)入適量添加(jia)劑和包覆劑在(zai)一(yi)定的(de)(de)(de)工藝條件下反應生(sheng)成的(de)(de)(de)。
三、納米碳酸鈣生產工藝流程
納(na)米(mi)碳(tan)酸鈣(gai)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)制備方法有多種(zhong),其中碳(tan)化(hua)法是工業應用最為廣泛的(de)一種(zhong)方法,將石灰(hui)石煅(duan)燒,得到生(sheng)(sheng)石灰(hui)和窯(yao)氣。生(sheng)(sheng)石灰(hui)經(jing)過消化(hua)之(zhi)后得到Ca(OH)2溶液,再通入窯(yao)氣,即可(ke)得到碳(tan)酸鈣(gai)漿液,經(jing)過脫水、干燥得到碳(tan)酸鈣(gai)成品,具體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)工藝流(liu)程如下(xia):
1、原料準備工段
礦山運輸(shu)至廠(chang)內原料區(qu)的(de)(de)石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi),經洗(xi)石(shi)(shi)機洗(xi)去(qu)泥土(tu)、雜(za)質后待(dai)用(yong)。外部運輸(shu)進廠(chang)的(de)(de)粒度為10-20mm左右的(de)(de)水(shui)洗(xi)無煙煤,進入廠(chang)內原料區(qu)設置的(de)(de)煤倉備用(yong)。
2、煅燒、洗氣工段
將(jiang)破(po)碎到一定規格(ge)的石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)和無(wu)煙(yan)煤按一定的配比提升(sheng)至(zhi)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)窯(yao)(yao)頂(ding)部,由布料器將(jiang)物(wu)料均勻地分(fen)布在(zai)(zai)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)窯(yao)(yao)內,利用鼓風機從石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)窯(yao)(yao)底部鼓風,燃(ran)燒(shao)窯(yao)(yao)內無(wu)煙(yan)煤,提供(gong)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)分(fen)解所需熱(re)(re)(re)量(liang),煅(duan)燒(shao)溫度大約在(zai)(zai)1100℃左右。石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)窯(yao)(yao)中(zhong)(zhong)分(fen)解為氧(yang)化鈣和二氧(yang)化碳。據企(qi)業原料檢測(ce)及生產經(jing)驗系(xi)數,外購石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)中(zhong)(zhong)CaCO3純度98%,煅(duan)燒(shao)工藝轉化率約95%。煅(duan)燒(shao)后含二氧(yang)化碳的窯(yao)(yao)氣(qi)經(jing)換熱(re)(re)(re)器換熱(re)(re)(re)后進入窯(yao)(yao)氣(qi)凈化系(xi)統。而(er)生石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)則在(zai)(zai)與空氣(qi)換熱(re)(re)(re)后從窯(yao)(yao)底排出,排出的生石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)在(zai)(zai)回轉篩(shai)中(zhong)(zhong)篩(shai)出石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)中(zhong)(zhong)灰(hui)(hui)(hui)渣,生石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)提升(sheng)至(zhi)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)倉(cang)中(zhong)(zhong)。
石(shi)灰窯(yao)根(gen)據(ju)三(san)區熱電偶進(jin)行溫(wen)度顯示,石(shi)灰窯(yao)口安裝有微壓變(bian)送器和窯(yao)氣在線分析儀(yi),根(gen)據(ju)三(san)區溫(wen)度變(bian)化(hua)趨勢及窯(yao)頂風壓、窯(yao)氣成分,通過(guo)加(jia)、減(jian)料和變(bian)頻器調(diao)節風機流量控(kong)制石(shi)灰窯(yao)正常生產(chan)。
石(shi)灰(hui)窯(yao)氣(qi)含CO2約30%,溫度約200~300℃經換熱器降(jiang)溫除去煙塵、硫(liu)化物氣(qi)體(ti)后(hou)再進入氣(qi)-水(shui)分(fen)離(li)器分(fen)離(li)水(shui)霧,凈(jing)化后(hou)的石(shi)灰(hui)窯(yao)氣(qi)送往(wang)碳化工段(duan)。
3、消化、制漿工段
由(you)石(shi)(shi)灰窯煅燒得到(dao)的(de)(de)石(shi)(shi)灰,在(zai)石(shi)(shi)灰倉中由(you)振動加(jia)料機(ji)按一定的(de)(de)速(su)度加(jia)入(ru)消化(hua)(hua)機(ji)中,熱(re)水(shui)(shui)槽(cao)的(de)(de)熱(re)水(shui)(shui)經(jing)過(guo)流(liu)量計計量加(jia)入(ru)消化(hua)(hua)機(ji)內(nei)與石(shi)(shi)灰(主要成(cheng)分CaO)充分反(fan)(fan)應(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)Ca(OH)2,反(fan)(fan)應(ying)(ying)溫度上(shang)升至80°C以上(shang)后(hou),消化(hua)(hua)用水(shui)(shui)用閥門切換為回用水(shui)(shui)。石(shi)(shi)灰消化(hua)(hua)過(guo)程的(de)(de)化(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)式如下:CaO+H2O→Ca(OH)2。消化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)結束后(hou),石(shi)(shi)灰中不能反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)較大顆粒(li)石(shi)(shi)渣經(jing)消化(hua)(hua)機(ji)尾部的(de)(de)除(chu)渣篩分離,細小顆粒(li)石(shi)(shi)渣經(jing)振動篩篩分出。
去除(chu)石渣(zha)的(de)石灰乳經曲流槽(cao)自流入石灰乳槽(cao)中,經過旋液除(chu)渣(zha)器(qi)進脫渣(zha)處理,如此進行(xing)三級脫渣(zha)制漿(jiang),凈化成精制石灰乳液在石灰乳儲(chu)罐中儲(chu)存并(bing)攪(jiao)拌。
4、碳化、活化工段
來自制漿(jiang)工段石(shi)灰(hui)乳(ru)儲罐(guan)送來的石(shi)灰(hui)乳(ru),自流至調漿(jiang)池中,并按照工藝要求加入(ru)水調至所需(xu)濃(nong)度(du),并攪拌均(jun)勻,同時冷(leng)卻至所需(xu)溫度(du)(一般為20°C左(zuo)右(you)),制冷(leng)介(jie)質采用制冷(leng)系統輸送冷(leng)凍水,冷(leng)凍水溫15℃,調好(hao)的石(shi)灰(hui)乳(ru)泵入(ru)至碳(tan)化(hua)(hua)塔(ta)中。來自煅燒(shao)工段的石(shi)灰(hui)窯(yao)氣經儲氣罐(guan)入(ru)碳(tan)化(hua)(hua)塔(ta)中。在(zai)碳(tan)化(hua)(hua)塔(ta)中CO2氣體與(yu)Ca(OH)2懸(xuan)濁液(ye)進行碳(tan)化(hua)(hua)反應生(sheng)成CaCO3。
進(jin)行碳(tan)化反(fan)(fan)應(ying)時(shi)(shi)可(ke)根(gen)據(ju)工藝要求(qiu)開啟攪拌,并加入(ru)活化劑同時(shi)(shi)進(jin)行制冷(leng)(leng),可(ke)根(gen)據(ju)生產(chan)的(de)產(chan)品(pin)品(pin)質(zhi)要求(qiu)不同選擇碳(tan)化溫(wen)(wen)度(一般為20-35℃之間)。制冷(leng)(leng)介質(zhi)采用制冷(leng)(leng)系統送來(lai)冷(leng)(leng)凍水,冷(leng)(leng)凍水溫(wen)(wen)15°C。碳(tan)化初期通(tong)入(ru)的(de)窯(yao)氣量(liang)按30m3/min,反(fan)(fan)應(ying)液(ye)PH值下降(jiang)較快,碳(tan)化中(zhong)期以后(hou),通(tong)入(ru)的(de)窯(yao)氣量(liang)可(ke)逐漸降(jiang)低至(zhi)15m3/min,碳(tan)化時(shi)(shi)間約45分鐘,當反(fan)(fan)應(ying)液(ye)PH值下降(jiang)至(zhi)7-8時(shi)(shi),標(biao)志著反(fan)(fan)應(ying)即(ji)將完成,再適當延(yan)長(chang)一定的(de)碳(tan)化時(shi)(shi)間(5-10分鐘左(zuo)右),碳(tan)化結束(shu)。碳(tan)化結束(shu)的(de)納米碳(tan)酸鈣漿(jiang)液(ye)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)活化釜,活化溫(wen)(wen)度80"C,活化時(shi)(shi)間45分鐘,加熱(re)介質(zhi)采用導(dao)(dao)熱(re)油,導(dao)(dao)熱(re)油油溫(wen)(wen)150℃,活化后(hou)的(de)熟(shu)漿(jiang)經振(zhen)動篩去除細微的(de)小顆粒(li)后(hou)進(jin)入(ru)冷(leng)(leng)卻槽冷(leng)(leng)卻并儲存,泵送至(zhi)脫水干燥工段的(de)壓濾機(ji)。
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(song)到成品(pin)倉(cang)(cang)中(zhong)儲存。成品(pin)倉(cang)(cang)中(zhong)納米碳(tan)酸鈣粉(fen)體成品(pin)經包裝(zhuang)機進(jin)行包裝(zhuang),由皮(pi)帶輸送(song)機送(song)到倉(cang)(cang)庫存儲。