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納米碳酸鈣是什么材料做成的 納米碳酸鈣生產工藝流程

本文章由注冊用戶 時代工業園 上傳提供 2024-12-19 評論 0
摘要:納米碳酸鈣是粒度在0.01~0.1μm之間的碳酸鈣粉,它一般是以石灰石、燃料煤、小塊炭、水、少量的添加劑和包覆劑為原料,采用碳化法生產而成的,其具體的生產工藝流程包括原料準備工段,煅燒、洗氣工段,消化、制漿工段,碳化、活化工段,脫水、干燥、包裝工段五個工段。下面一起來了解一下納米碳酸鈣是什么材料做成的以及納米碳酸鈣生產工藝流程吧。

一、什么是納米碳酸鈣

納(na)米碳酸鈣(gai)又稱超微細碳酸鈣(gai),標準的名稱為超細碳酸鈣(gai),其(qi)粒度介(jie)于0.01~0.1μm之間。由(you)于納(na)米碳酸鈣(gai)粒子(zi)的超細化,其(qi)晶(jing)體(ti)結構和(he)(he)表面電子(zi)結構發生(sheng)變化,產生(sheng)了普通(tong)碳酸鈣(gai)所不具有的量子(zi)尺寸效(xiao)(xiao)(xiao)應、小尺寸效(xiao)(xiao)(xiao)應、表面效(xiao)(xiao)(xiao)應和(he)(he)宏(hong)觀量子(zi)效(xiao)(xiao)(xiao)應。

納米碳酸(suan)鈣是20世(shi)紀(ji)80年代發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)一種新型超細固(gu)體(ti)粉末(mo)材料(liao),廣泛應用(yong)于橡膠(jiao)(jiao)、塑料(liao)、造(zao)紙、化學建材、油墨(mo)、涂(tu)料(liao)、密(mi)封膠(jiao)(jiao)與膠(jiao)(jiao)粘劑等行業(ye)。

二、納米碳酸鈣是什么材料做成的

與普通(tong)碳酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)相比,納米(mi)碳酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)在(zai)補強性(xing)(xing)、分散(san)性(xing)(xing)、耐熱(re)性(xing)(xing)以及尺寸穩定(ding)性(xing)(xing)等方面所表(biao)現出的明顯優勢,使其成為(wei)目(mu)前應用最廣泛的納米(mi)填(tian)充材(cai)料之(zhi)一,那么納米(mi)碳酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)是什么材(cai)料做(zuo)的呢?

據(ju)了解,納米(mi)碳(tan)酸(suan)鈣一般(ban)是(shi)以石(shi)灰窯煅燒(shao)石(shi)灰石(shi)生(sheng)產的活性石(shi)灰和產生(sheng)的窯氣為(wei)主(zhu)要原料,利(li)用碳(tan)化法合(he)成(cheng)技(ji)術,同時(shi)加(jia)入適量添(tian)加(jia)劑和包覆劑在一定的工(gong)藝條件下反應生(sheng)成(cheng)的。

三、納米碳酸鈣生產工藝流程

納(na)米碳酸鈣(gai)的生(sheng)產(chan)制備方法(fa)(fa)有多種,其中碳化(hua)法(fa)(fa)是工業應用最為廣泛的一種方法(fa)(fa),將(jiang)石(shi)灰(hui)石(shi)煅燒,得到(dao)生(sheng)石(shi)灰(hui)和(he)窯氣(qi)。生(sheng)石(shi)灰(hui)經過(guo)消化(hua)之后(hou)得到(dao)Ca(OH)2溶液(ye),再通入(ru)窯氣(qi),即可得到(dao)碳酸鈣(gai)漿液(ye),經過(guo)脫水(shui)、干燥(zao)得到(dao)碳酸鈣(gai)成(cheng)品,具體的生(sheng)產(chan)工藝流(liu)程如下:

1、原料準備工段

礦山運輸至廠(chang)內(nei)原料(liao)區的石灰石,經洗石機洗去泥土、雜質后待用。外部運輸進廠(chang)的粒度為(wei)10-20mm左右(you)的水(shui)洗無煙煤,進入(ru)廠(chang)內(nei)原料(liao)區設(she)置的煤倉備用。

2、煅燒、洗氣工段

將(jiang)(jiang)破碎到(dao)一定規格的(de)石灰(hui)石和無(wu)煙(yan)煤(mei)按一定的(de)配(pei)比提升至(zhi)石灰(hui)窯(yao)頂部,由(you)布(bu)料器(qi)將(jiang)(jiang)物料均勻地分布(bu)在(zai)(zai)(zai)石灰(hui)窯(yao)內,利用鼓(gu)(gu)風機從石灰(hui)窯(yao)底部鼓(gu)(gu)風,燃燒(shao)(shao)窯(yao)內無(wu)煙(yan)煤(mei),提供(gong)石灰(hui)石分解(jie)所需熱量,煅燒(shao)(shao)溫度(du)大約(yue)在(zai)(zai)(zai)1100℃左右。石灰(hui)石在(zai)(zai)(zai)窯(yao)中(zhong)分解(jie)為氧(yang)(yang)化鈣(gai)和二(er)氧(yang)(yang)化碳。據企業(ye)原料檢測及生產(chan)經驗系數,外購石灰(hui)石中(zhong)CaCO3純度(du)98%,煅燒(shao)(shao)工藝轉化率約(yue)95%。煅燒(shao)(shao)后含二(er)氧(yang)(yang)化碳的(de)窯(yao)氣(qi)(qi)經換(huan)(huan)(huan)熱器(qi)換(huan)(huan)(huan)熱后進(jin)入窯(yao)氣(qi)(qi)凈化系統。而生石灰(hui)則在(zai)(zai)(zai)與(yu)空氣(qi)(qi)換(huan)(huan)(huan)熱后從窯(yao)底排(pai)出(chu),排(pai)出(chu)的(de)生石灰(hui)在(zai)(zai)(zai)回轉篩中(zhong)篩出(chu)石灰(hui)中(zhong)灰(hui)渣,生石灰(hui)提升至(zhi)石灰(hui)倉中(zhong)。

石灰(hui)窯(yao)(yao)根(gen)據(ju)三(san)區熱電偶進(jin)行(xing)溫度顯示,石灰(hui)窯(yao)(yao)口安裝有微(wei)壓變送(song)器和(he)窯(yao)(yao)氣(qi)在線分析儀,根(gen)據(ju)三(san)區溫度變化趨勢及窯(yao)(yao)頂風壓、窯(yao)(yao)氣(qi)成分,通過加、減料和(he)變頻器調節風機(ji)流量(liang)控制石灰(hui)窯(yao)(yao)正常生產。

石灰窯(yao)氣含CO2約30%,溫度約200~300℃經換熱(re)器降溫除去煙塵、硫化物氣體(ti)后再進入氣-水分離(li)器分離(li)水霧,凈化后的(de)石灰窯(yao)氣送往碳化工段。

3、消化、制漿工段

由(you)石(shi)(shi)(shi)(shi)灰窯煅(duan)燒(shao)得到的(de)石(shi)(shi)(shi)(shi)灰,在石(shi)(shi)(shi)(shi)灰倉中(zhong)由(you)振(zhen)動加料機按一定(ding)的(de)速(su)度(du)(du)加入消化機中(zhong),熱水(shui)槽的(de)熱水(shui)經過(guo)流量計計量加入消化機內與石(shi)(shi)(shi)(shi)灰(主(zhu)要成(cheng)分(fen)CaO)充分(fen)反應生成(cheng)Ca(OH)2,反應溫度(du)(du)上(shang)升至80°C以上(shang)后,消化用水(shui)用閥門切(qie)換為回用水(shui)。石(shi)(shi)(shi)(shi)灰消化過(guo)程的(de)化學反應式(shi)如(ru)下:CaO+H2O→Ca(OH)2。消化反應結束后,石(shi)(shi)(shi)(shi)灰中(zhong)不能(neng)反應的(de)較大顆(ke)粒石(shi)(shi)(shi)(shi)渣經消化機尾部(bu)的(de)除渣篩(shai)分(fen)離,細小顆(ke)粒石(shi)(shi)(shi)(shi)渣經振(zhen)動篩(shai)篩(shai)分(fen)出(chu)。

去除石(shi)渣的石(shi)灰(hui)(hui)乳(ru)經曲流槽自流入石(shi)灰(hui)(hui)乳(ru)槽中,經過旋液除渣器進脫渣處理,如(ru)此進行三級(ji)脫渣制(zhi)漿,凈化成(cheng)精(jing)制(zhi)石(shi)灰(hui)(hui)乳(ru)液在石(shi)灰(hui)(hui)乳(ru)儲罐中儲存并(bing)攪拌(ban)。

4、碳化、活化工段

來(lai)自(zi)制(zhi)漿(jiang)工段(duan)石(shi)(shi)灰乳(ru)儲罐送來(lai)的石(shi)(shi)灰乳(ru),自(zi)流(liu)至(zhi)調漿(jiang)池中(zhong),并(bing)按照工藝(yi)要求加入(ru)水(shui)調至(zhi)所需濃度,并(bing)攪(jiao)拌均(jun)勻,同(tong)時冷(leng)(leng)(leng)卻至(zhi)所需溫度(一般為(wei)20°C左右),制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)介質(zhi)采用制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)系統(tong)輸送冷(leng)(leng)(leng)凍水(shui),冷(leng)(leng)(leng)凍水(shui)溫15℃,調好(hao)的石(shi)(shi)灰乳(ru)泵入(ru)至(zhi)碳化(hua)塔中(zhong)。來(lai)自(zi)煅燒工段(duan)的石(shi)(shi)灰窯氣經(jing)儲氣罐入(ru)碳化(hua)塔中(zhong)。在碳化(hua)塔中(zhong)CO2氣體與Ca(OH)2懸濁液進行碳化(hua)反應生(sheng)成CaCO3。

進行碳(tan)化(hua)(hua)反應(ying)時(shi)可(ke)根據(ju)工藝要(yao)求開啟(qi)攪拌(ban),并加(jia)入活(huo)(huo)化(hua)(hua)劑同時(shi)進行制(zhi)冷(leng),可(ke)根據(ju)生產的(de)產品(pin)品(pin)質要(yao)求不同選擇碳(tan)化(hua)(hua)溫度(du)(一般為(wei)20-35℃之間(jian)(jian))。制(zhi)冷(leng)介(jie)質采(cai)(cai)用制(zhi)冷(leng)系統送來(lai)冷(leng)凍(dong)水(shui),冷(leng)凍(dong)水(shui)溫15°C。碳(tan)化(hua)(hua)初(chu)期(qi)通(tong)入的(de)窯氣量按30m3/min,反應(ying)液(ye)PH值(zhi)下降(jiang)較快,碳(tan)化(hua)(hua)中(zhong)期(qi)以(yi)后,通(tong)入的(de)窯氣量可(ke)逐漸降(jiang)低至15m3/min,碳(tan)化(hua)(hua)時(shi)間(jian)(jian)約45分鐘,當反應(ying)液(ye)PH值(zhi)下降(jiang)至7-8時(shi),標志著反應(ying)即將完成,再(zai)適當延長一定(ding)的(de)碳(tan)化(hua)(hua)時(shi)間(jian)(jian)(5-10分鐘左右),碳(tan)化(hua)(hua)結束。碳(tan)化(hua)(hua)結束的(de)納米碳(tan)酸鈣漿(jiang)液(ye)經(jing)(jing)石灰乳泵送至增(zeng)濃器中(zhong)增(zeng)濃,增(zeng)濃后經(jing)(jing)石灰乳泵送至活(huo)(huo)化(hua)(hua)釜,活(huo)(huo)化(hua)(hua)溫度(du)80"C,活(huo)(huo)化(hua)(hua)時(shi)間(jian)(jian)45分鐘,加(jia)熱(re)介(jie)質采(cai)(cai)用導熱(re)油(you),導熱(re)油(you)油(you)溫150℃,活(huo)(huo)化(hua)(hua)后的(de)熟漿(jiang)經(jing)(jing)振(zhen)動篩去除(chu)細微的(de)小顆(ke)粒后進入冷(leng)卻槽冷(leng)卻并儲存,泵送至脫水(shui)干燥工段(duan)的(de)壓濾(lv)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)成(cheng)品(pin)倉(cang)中(zhong)儲存。成(cheng)品(pin)倉(cang)中(zhong)納(na)米碳酸鈣粉體成(cheng)品(pin)經包裝機(ji)進行(xing)包裝,由皮(pi)帶輸送(song)機(ji)送(song)到(dao)倉(cang)庫(ku)存儲。

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