一、什么是納米碳酸鈣
納米碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)又稱超微細碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai),標(biao)準的(de)名稱為超細碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai),其粒(li)度(du)介于(yu)0.01~0.1μm之間。由(you)于(yu)納米碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)粒(li)子的(de)超細化,其晶體結構(gou)和表(biao)面(mian)電子結構(gou)發(fa)生變化,產生了普通碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)所不具有的(de)量(liang)子尺寸效應、小(xiao)尺寸效應、表(biao)面(mian)效應和宏觀(guan)量(liang)子效應。
納(na)米碳酸鈣是20世紀80年代發展起來的一(yi)種新型(xing)超(chao)細固體粉末(mo)材(cai)料(liao),廣泛應用于橡膠、塑料(liao)、造(zao)紙、化學建材(cai)、油墨、涂料(liao)、密封(feng)膠與膠粘(zhan)劑等行業。
二、納米碳酸鈣是什么材料做成的
與(yu)普(pu)通碳酸鈣(gai)相(xiang)比,納(na)米(mi)碳酸鈣(gai)在(zai)補強性(xing)、分散性(xing)、耐(nai)熱性(xing)以及尺寸(cun)穩定性(xing)等方面所表現出的(de)明顯優勢,使(shi)其成為目前應用(yong)最廣(guang)泛的(de)納(na)米(mi)填充材料之一,那(nei)么納(na)米(mi)碳酸鈣(gai)是(shi)什么材料做的(de)呢?
據了解(jie),納(na)米碳酸鈣(gai)一般是以石灰窯煅燒石灰石生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)活(huo)性石灰和產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)窯氣(qi)為主要原料,利(li)用碳化法合成技術,同時加入適量添加劑和包覆劑在一定(ding)的(de)工(gong)藝條件(jian)下反應生(sheng)(sheng)成的(de)。
三、納米碳酸鈣生產工藝流程
納米碳酸(suan)鈣(gai)(gai)的生(sheng)產制備(bei)方(fang)法有多種,其中碳化法是工業應(ying)用(yong)最為廣泛(fan)的一(yi)種方(fang)法,將石灰(hui)(hui)石煅燒(shao),得(de)(de)到(dao)(dao)生(sheng)石灰(hui)(hui)和窯(yao)氣(qi)。生(sheng)石灰(hui)(hui)經(jing)(jing)過消化之后得(de)(de)到(dao)(dao)Ca(OH)2溶液,再通入窯(yao)氣(qi),即可得(de)(de)到(dao)(dao)碳酸(suan)鈣(gai)(gai)漿(jiang)液,經(jing)(jing)過脫水(shui)、干燥得(de)(de)到(dao)(dao)碳酸(suan)鈣(gai)(gai)成品,具體的生(sheng)產工藝流程(cheng)如下:
1、原料準備工段
礦(kuang)山運輸(shu)至(zhi)廠內原料區(qu)的(de)(de)石(shi)(shi)灰石(shi)(shi),經(jing)洗(xi)石(shi)(shi)機洗(xi)去泥(ni)土、雜質后待用(yong)。外部運輸(shu)進廠的(de)(de)粒度為10-20mm左右的(de)(de)水洗(xi)無煙煤,進入(ru)廠內原料區(qu)設置的(de)(de)煤倉(cang)備用(yong)。
2、煅燒、洗氣工段
將破碎到一定規格的(de)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)和無煙(yan)煤按一定的(de)配比提(ti)升至石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)窯(yao)頂部,由布料(liao)(liao)器將物料(liao)(liao)均勻地分(fen)布在(zai)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)窯(yao)內(nei),利用鼓(gu)風機從(cong)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)窯(yao)底部鼓(gu)風,燃燒(shao)窯(yao)內(nei)無煙(yan)煤,提(ti)供石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)分(fen)解所(suo)需熱量,煅(duan)燒(shao)溫度大約在(zai)1100℃左右。石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)在(zai)窯(yao)中(zhong)分(fen)解為(wei)氧化(hua)(hua)鈣和二氧化(hua)(hua)碳(tan)。據企業原料(liao)(liao)檢(jian)測及生產(chan)經(jing)驗(yan)系數,外(wai)購石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)中(zhong)CaCO3純度98%,煅(duan)燒(shao)工藝(yi)轉化(hua)(hua)率約95%。煅(duan)燒(shao)后(hou)含二氧化(hua)(hua)碳(tan)的(de)窯(yao)氣(qi)經(jing)換熱器換熱后(hou)進(jin)入窯(yao)氣(qi)凈化(hua)(hua)系統。而生石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)則在(zai)與空氣(qi)換熱后(hou)從(cong)窯(yao)底排(pai)出(chu),排(pai)出(chu)的(de)生石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)在(zai)回轉篩(shai)(shai)中(zhong)篩(shai)(shai)出(chu)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)中(zhong)灰(hui)(hui)(hui)(hui)渣(zha),生石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)提(ti)升至石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)倉中(zhong)。
石(shi)灰(hui)窯(yao)根(gen)據三(san)區(qu)熱電偶進(jin)行溫度(du)顯(xian)示,石(shi)灰(hui)窯(yao)口安(an)裝有微壓變(bian)送器和窯(yao)氣在線(xian)分(fen)析儀,根(gen)據三(san)區(qu)溫度(du)變(bian)化(hua)趨(qu)勢及(ji)窯(yao)頂風壓、窯(yao)氣成分(fen),通過加、減料和變(bian)頻器調節風機(ji)流量控制石(shi)灰(hui)窯(yao)正常(chang)生產。
石(shi)灰窯(yao)氣(qi)(qi)含CO2約(yue)30%,溫(wen)度約(yue)200~300℃經換(huan)熱器降溫(wen)除去煙塵、硫化物氣(qi)(qi)體后再進入氣(qi)(qi)-水分離(li)器分離(li)水霧,凈化后的石(shi)灰窯(yao)氣(qi)(qi)送往碳化工段(duan)。
3、消化、制漿工段
由(you)(you)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)窯煅(duan)燒得到的(de)(de)(de)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui),在石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)倉(cang)中由(you)(you)振動加料機(ji)按一定的(de)(de)(de)速度(du)加入(ru)消(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)機(ji)中,熱水(shui)(shui)槽的(de)(de)(de)熱水(shui)(shui)經(jing)過(guo)流量計計量加入(ru)消(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)機(ji)內與石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(主要成(cheng)分(fen)CaO)充(chong)分(fen)反應(ying)生成(cheng)Ca(OH)2,反應(ying)溫度(du)上(shang)升至(zhi)80°C以(yi)上(shang)后,消(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)用(yong)水(shui)(shui)用(yong)閥門切換(huan)為回用(yong)水(shui)(shui)。石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)消(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學反應(ying)式如下:CaO+H2O→Ca(OH)2。消(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)反應(ying)結束后,石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)中不能反應(ying)的(de)(de)(de)較大顆(ke)粒石(shi)(shi)(shi)渣經(jing)消(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)機(ji)尾(wei)部(bu)的(de)(de)(de)除渣篩(shai)分(fen)離(li),細小顆(ke)粒石(shi)(shi)(shi)渣經(jing)振動篩(shai)篩(shai)分(fen)出。
去除(chu)石(shi)(shi)渣的石(shi)(shi)灰(hui)乳(ru)經曲流(liu)槽自流(liu)入石(shi)(shi)灰(hui)乳(ru)槽中,經過(guo)旋液除(chu)渣器進(jin)脫渣處理,如此進(jin)行三級脫渣制漿,凈化成(cheng)精制石(shi)(shi)灰(hui)乳(ru)液在石(shi)(shi)灰(hui)乳(ru)儲罐中儲存并攪(jiao)拌。
4、碳化、活化工段
來自制(zhi)(zhi)漿(jiang)工段(duan)石(shi)(shi)灰(hui)(hui)乳儲罐送(song)來的石(shi)(shi)灰(hui)(hui)乳,自流至(zhi)調(diao)(diao)漿(jiang)池(chi)中(zhong)(zhong),并(bing)按照工藝要(yao)求加入(ru)水調(diao)(diao)至(zhi)所(suo)需濃度(du),并(bing)攪拌(ban)均(jun)勻(yun),同(tong)時冷(leng)卻至(zhi)所(suo)需溫(wen)度(du)(一般為20°C左右),制(zhi)(zhi)冷(leng)介質采用(yong)制(zhi)(zhi)冷(leng)系(xi)統輸送(song)冷(leng)凍水,冷(leng)凍水溫(wen)15℃,調(diao)(diao)好(hao)的石(shi)(shi)灰(hui)(hui)乳泵入(ru)至(zhi)碳化(hua)塔(ta)中(zhong)(zhong)。來自煅燒工段(duan)的石(shi)(shi)灰(hui)(hui)窯(yao)氣(qi)經儲氣(qi)罐入(ru)碳化(hua)塔(ta)中(zhong)(zhong)。在碳化(hua)塔(ta)中(zhong)(zhong)CO2氣(qi)體(ti)與Ca(OH)2懸(xuan)濁液進行碳化(hua)反應(ying)生(sheng)成CaCO3。
進行(xing)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反應(ying)時(shi)可(ke)(ke)根據工(gong)藝要求開啟(qi)攪拌,并(bing)加入(ru)活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)同時(shi)進行(xing)制(zhi)冷(leng)(leng),可(ke)(ke)根據生產(chan)的產(chan)品(pin)品(pin)質(zhi)要求不同選擇碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)溫度(du)(一般為20-35℃之間(jian))。制(zhi)冷(leng)(leng)介質(zhi)采用(yong)制(zhi)冷(leng)(leng)系統送(song)來冷(leng)(leng)凍水(shui),冷(leng)(leng)凍水(shui)溫15°C。碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)初期(qi)通入(ru)的窯(yao)氣量按30m3/min,反應(ying)液(ye)(ye)PH值下降(jiang)較快,碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)中期(qi)以后(hou),通入(ru)的窯(yao)氣量可(ke)(ke)逐(zhu)漸降(jiang)低至(zhi)15m3/min,碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)間(jian)約45分鐘(zhong),當反應(ying)液(ye)(ye)PH值下降(jiang)至(zhi)7-8時(shi),標志著反應(ying)即(ji)將完(wan)成,再適(shi)當延長一定的碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)間(jian)(5-10分鐘(zhong)左右(you)),碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)結束。碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)結束的納米碳(tan)酸(suan)鈣漿(jiang)液(ye)(ye)經石(shi)(shi)灰乳(ru)泵(beng)送(song)至(zhi)增濃器中增濃,增濃后(hou)經石(shi)(shi)灰乳(ru)泵(beng)送(song)至(zhi)活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)釜,活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)溫度(du)80"C,活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)間(jian)45分鐘(zhong),加熱(re)介質(zhi)采用(yong)導(dao)熱(re)油,導(dao)熱(re)油油溫150℃,活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)后(hou)的熟漿(jiang)經振動篩去除(chu)細微的小顆粒后(hou)進入(ru)冷(leng)(leng)卻槽冷(leng)(leng)卻并(bing)儲存,泵(beng)送(song)至(zhi)脫水(shui)干燥(zao)工(gong)段的壓濾機。
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(ti)送(song)到(dao)成(cheng)品倉中儲存(cun)。成(cheng)品倉中納米碳酸鈣粉體(ti)成(cheng)品經包裝機進行包裝,由皮帶輸(shu)送(song)機送(song)到(dao)倉庫存(cun)儲。