超細(xì)磨粉機助納米碳酸鈣工業(yè)快速發(fā)展

桂林鴻程 超細(xì)磨粉機

　　超細(xì)磨粉機助納米碳酸鈣工業(yè)快速發(fā)展。超細(xì)磨粉機可以對碳酸鈣進行加工，制出3250目以上有細(xì)粉，這有利于形成納米級碳酸鈣。滿足市場需求。

　　目前，納米級碳酸鈣在中國已實現(xiàn)工業(yè)化，產(chǎn)量不斷增加，高檔產(chǎn)品不斷投放市場，滿足了國內(nèi)外兩大市場需求。但是功能性產(chǎn)品遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求，因此中國納米級碳酸鈣要發(fā)展必須走功能化之路。而走功能化之路必須保證產(chǎn)品晶型完整、粒徑為納米級且分布窄，經(jīng)過表面處理達(dá)到納米級碳酸鈣基本要求。

   中國無機鹽工業(yè)協(xié)會專家委員會對中國納米級碳酸鈣部分企業(yè)產(chǎn)品進行的晶型、粒度分布和比表面積測試結(jié)果，共6種產(chǎn)品:1—塑料專用納米碳酸鈣；2—油墨專用納米碳酸鈣；3—CC-5納米碳酸鈣；4—CC納米碳酸鈣；5—CCR納米碳酸鈣；6—SCC-3納米碳酸鈣。上述產(chǎn)品應(yīng)用效果好, 有的品種已達(dá)到國際先進水平。

2　選用節(jié)能碳化工藝及設(shè)備

　　目前國內(nèi)外采用最多的工藝及設(shè)備是低溫低濃間歇鼓泡式碳化法或攪拌式碳化法， 中國還有常溫低濃噴霧連續(xù)碳化法、低溫低濃間歇式超重力碳化法。上述方法存在如下問題：1）在低溫下反應(yīng), 能耗較高，3種方法都需要冷凍機將進料石灰乳冷卻到25 ℃以下。2)要求進口石灰乳的濃度低，一般Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤ 6%， 因此設(shè)備的生產(chǎn)強度較低。3)間歇攪拌釜法的強力攪拌使得能耗較大；超重力碳化機為高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備，3 000 t/a的超重力設(shè)備需要電機功率為75 kW。4)不易于大型化，攪拌釜的大型化受到攪拌設(shè)備的限制；超重力的單機生產(chǎn)能力目前為3 000 t/a， 如果繼續(xù)增加生產(chǎn)能力, 隨著設(shè)備尺寸的增加， 電機容量將很大。5)不能與普通輕質(zhì)碳酸鈣廠的碳化塔通用，現(xiàn)有碳酸鈣企業(yè)改造的投資過大。

       建議在滿足工業(yè)產(chǎn)品需要的前提下選用非冷凍法碳化工藝及設(shè)備。非冷凍法技術(shù)有黃木清專利和河北科技大學(xué)專利。前者要求石灰乳中Ca(OH)2 質(zhì)量分?jǐn)?shù)<10%， 溫度為30 ～ 40 ℃；后者為工業(yè)化技術(shù)，屬高溫高濃工藝，石灰乳中Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到10% ～ 12%， 溫度達(dá)到30～75 ℃。

　  高溫高濃碳化工藝及設(shè)備特點：1）高溫(35 ～75 ℃)碳化反應(yīng)；2）精漿液氫氧化鈣高濃度碳化(氫氧化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% ～ 12%）， 提高了碳化設(shè)備的生產(chǎn)強度；3）制備的針狀(晶須)納米碳酸鈣粒度分布窄, 粒徑小， 比表面積大， 孔容大；4）工藝適應(yīng)性強，操作彈性大， 碳化設(shè)備采用生產(chǎn)輕鈣的碳化塔進行改造即可滿足生產(chǎn)要求；5）設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,不設(shè)冷凍裝置， 節(jié)省投資，生產(chǎn)成本低，適應(yīng)性廣， 經(jīng)濟效益顯著。該技術(shù)在井陘縣高塔、低塔， 江西某廠高塔， 山西攪拌式、超重力式碳化塔在線試驗結(jié)果均達(dá)到理想結(jié)果。

3　擬建納米級碳酸鈣項目應(yīng)注意的問題

　　擬建納米級碳酸鈣項目應(yīng)具備如下條件：具有多年從事碳酸鈣生產(chǎn)和管理經(jīng)驗的工程技術(shù)和高級管理人員；具有對納米級碳酸鈣應(yīng)用領(lǐng)域熟悉，并具有開拓市場能力的人員；具有一定的經(jīng)濟實力；具有原輔材料等優(yōu)勢。

    納米級碳酸鈣擬建規(guī)模必須根據(jù)市場需求而定。另外，某種碳化新方法、新技術(shù)、新設(shè)備開發(fā)成功, 不等于馬上就可建立10萬t/a， 40萬t/a等規(guī)模的納米級碳酸鈣裝置。新設(shè)備、新工藝應(yīng)經(jīng)中試、工業(yè)化生產(chǎn)裝置逐步放大及較長期連續(xù)運轉(zhuǎn)后，才可擴大到1萬t/a乃至10萬t/a以上的規(guī)模。工業(yè)放大受許多條件制約，首先是設(shè)備制造，新設(shè)備上市要經(jīng)過多次改進、完善才能逐步達(dá)到成熟。

    有輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)基礎(chǔ)者可建設(shè)適當(dāng)規(guī)模的納米級碳酸鈣項目。輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)基礎(chǔ)較好的企業(yè)，可適當(dāng)建設(shè)0.5萬t/a或1萬t/a納米級碳酸鈣生產(chǎn)線，以輕質(zhì)碳酸鈣養(yǎng)納米級碳酸鈣。建設(shè)1萬t/a以上規(guī)模納米級碳酸鈣生產(chǎn)線應(yīng)有足夠的資金和專業(yè)人才，因為納米級碳酸鈣建成前1～3 a是只有投入而無產(chǎn)出的市場開發(fā)過程。

    另外，擬建納米級碳酸鈣項目要做好經(jīng)濟核算，不要求太求詳。例如:某生產(chǎn)方法建設(shè)了0.3萬t/a納米級碳酸鈣生產(chǎn)線投資了3 000 萬元，引進0.5萬t/a納米級碳酸鈣生產(chǎn)線投資了2.2億元，因銷售達(dá)不到滿負(fù)荷，造成成本高而虧本。

    納米級碳酸鈣生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)建立較完善的分析檢測裝置。納米級碳酸鈣產(chǎn)品不僅要求顆粒在三維空間上必須有一維空間達(dá)到納米級(≤100 nm)，而且在晶型、比表面積、黏度、宏觀粒度分布等物理性能上的指標(biāo)也相當(dāng)重要。一個生產(chǎn)企業(yè)如果沒有檢測上述指標(biāo)的儀器設(shè)備，生產(chǎn)中不知產(chǎn)品優(yōu)劣，就不能生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，生產(chǎn)調(diào)節(jié)也無法進行。近期筆者考察和選測了廣東廣平燕華、山西芮城新泰、廣東嘉維等專業(yè)生產(chǎn)納米級碳酸鈣的企業(yè)，以及常州市碳酸鈣廠、四川芙蓉輕質(zhì)碳酸鈣和納米級碳酸鈣兼營企業(yè)，這些企業(yè)分析檢測儀器設(shè)備較全。例如常州市碳酸鈣廠有透射電鏡、BET比表面積分析儀、哈克流變儀、激光粒度測定儀、水分自動測定儀等，可以在生產(chǎn)過程中隨時對產(chǎn)品進行檢測，使其2 萬t/a納米級碳酸鈣生產(chǎn)線生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，暢銷全國各地。

4　結(jié)束語

    納米級碳酸鈣在中國已實現(xiàn)工業(yè)化，不同碳化方法應(yīng)運而生，規(guī)模不斷增大，產(chǎn)量不斷增加，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大， 由橡膠、油墨等行業(yè)向塑料、涂料、膠黏劑、造紙等行業(yè)迅速擴展，需求量以每年20%的速度遞增, 高檔產(chǎn)品不斷投放市場，滿足了國內(nèi)外兩大市場日益增長的需求。

       但是，功能性納米級碳酸鈣遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求，不同用戶對產(chǎn)品要求不同， 不僅看粒子大小，更要看產(chǎn)品性能、品質(zhì)， 目前不僅有各種粒子大小的碳酸鈣，更有各種功能的碳酸鈣，品種達(dá)50 ～ 60種。例如油墨專用OT鈣, 至今還占據(jù)中國高端油墨市場， 這一點值得深思。從事納米級材料的研究者和生產(chǎn)企業(yè)均應(yīng)在納米級無機粉體材料的應(yīng)用性能上下功夫，開發(fā)出功能性、專用納米級無機功能材料。

　　桂林鴻程超細(xì)磨粉機助納米碳酸鈣工業(yè)快速發(fā)展。超細(xì)磨粉機可以對碳酸鈣進行加工，制出3250目以上有細(xì)粉，這有利于形成納米級碳酸鈣。滿足市場需求。