項(xiàng)目十六-輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)_第1頁(yè)
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納米碳酸鈣生產(chǎn)技術(shù)內(nèi)容提要

2納米碳酸鈣生產(chǎn)原理31納米碳酸鈣生產(chǎn)概述4納米碳酸鈣生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)納米碳酸鈣生產(chǎn)工藝流程一、納米碳酸鈣生產(chǎn)概述碳酸鈣是用量最大、用途最廣的新型無機(jī)填料。輕質(zhì)碳酸鈣亦稱沉淀碳酸鈣(PrecipitatedCalciumCarbonate,簡(jiǎn)稱PCC)由于原料廣、價(jià)格低、無毒性、白度高,廣泛用作橡膠、塑料、造紙、涂料、油漆、電線、電纜、油墨、電焊條、有機(jī)合成、醫(yī)藥、食品、日化、飼料等行業(yè)的填料和添加劑。用途不同對(duì)CaCO3的粒徑、晶形、表面改性等有不同的要求。因而CaCO3已成為一種系列化的產(chǎn)品,如日本白氏公司生產(chǎn)的“白燕華”系列就有好幾十種品種。不同品種應(yīng)用范圍不同,性能相差很大,價(jià)格也十分懸殊。近年來,由于CaCO3產(chǎn)品粒子的超細(xì)化,晶體形狀的多樣化以及表面改性技術(shù)的發(fā)展,提高了CaCO3產(chǎn)品的應(yīng)用價(jià)值,拓展了CaCO3產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。1.碳酸鈣產(chǎn)品的分類碳酸鈣工業(yè),重質(zhì)碳酸鈣,特點(diǎn)……

輕質(zhì)碳酸鈣,特點(diǎn)……⑴普通輕質(zhì)碳酸鈣:1~10μm,5m2/g左右,填充功能;⑵微細(xì)碳酸鈣:0.1~1μm,10~20m2/g,半補(bǔ)強(qiáng)效能;⑶超細(xì)活性碳酸鈣:0.01~0.1μm(1~100nm),20~80m2/g,較高的補(bǔ)強(qiáng)效能。俗稱納米級(jí)碳酸鈣(簡(jiǎn)稱NCC或NPCC)。2.納米碳酸鈣的特性與分類納米碳酸鈣——“后起之秀”,新型高檔無機(jī)功能性填料、噸價(jià)位在萬元以內(nèi)的納米材料、萬噸級(jí)規(guī)模的納米產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用最廣泛的納米產(chǎn)品。在增韌性、補(bǔ)強(qiáng)性、透明性、觸變性、流平性和消毒殺菌等應(yīng)用方面的性能,大大拓寬了納米碳酸鈣的應(yīng)用領(lǐng)域,極大地改善和提高了相關(guān)行業(yè)的產(chǎn)品性能和質(zhì)量。

填充劑、添加劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、改性劑及增白劑,以節(jié)約母料、增容增量、降低成本、改善制品品質(zhì)、增強(qiáng)制品功能,增加制品附加值等。

按專門用途、不同晶形、粒徑大小分類專門用途晶形分類粒徑分類

⑴橡膠專用鈣無規(guī)則體微粒鈣>5μm⑵塑料專用鈣紡錘體微粉鈣1~5μm⑶涂料專用鈣立方體微細(xì)鈣0.1~1μm⑷油墨專用鈣針狀體超細(xì)鈣20~100nm⑸造紙專用鈣鏈狀體超微細(xì)鈣<20nm⑹食品專用鈣球形體納米鈣1~100nm⑺藥典專用鈣片狀體⑻生物鈣無定型體3.不同晶形碳酸鈣的特點(diǎn)晶形導(dǎo)向劑晶體特征應(yīng)用領(lǐng)域紡錘體H2O2小紡錘,長(zhǎng)徑比3~4

100~1000nm,造紙,橡膠、塑料、涂料、膠粘劑等立方體硫酸鹽、多聚磷酸鈉等5~100nm,粒度均勻、分散性好、吸油值較低

塑料、油墨、高檔涂料、紙張、PET薄膜、硅橡膠制品針狀體焦磷酸鈉、氯化鍶、硫酸鈉

晶須狀,長(zhǎng)徑比>10的單晶纖維材料橡膠填充劑

等鏈狀體六偏磷酸鈉、EDTA與氯化鋁、順丁稀二酸;AlCl3

平均粒徑10~100nm,長(zhǎng)徑比為1:5~50橡膠中補(bǔ)強(qiáng)性能最好的納米碳酸鈣產(chǎn)品球形體硅酸鈉、ZnCl2和C18H29SO3Na40~100nm造紙片狀體磷酸三丁酯和硼砂、有機(jī)膦厚度100nm、平面10~20μm造紙無定型體

低溫復(fù)分解反應(yīng)、CaO—CH3OH—CO2體系比表面積高達(dá)600m2/cm3,溶解性好

食品、飲料、藥品中的鈣源添加劑100k×4.碳酸鈣粒度劃分、尺寸范圍及檢測(cè)手段5.碳酸鈣的主要技術(shù)指標(biāo)⑴沉降體積初步表示碳酸鈣粒度的大小⑵吸油值大小判斷產(chǎn)品結(jié)構(gòu)⑶用親水性和疏水性判斷是否活化⑷用比表面積、電鏡照片判斷是否微細(xì)⑸采用白度儀測(cè)定白度碳酸鈣的吸油量與其顆粒間的空隙、表面性能、比表面積有關(guān)。顆粒大、粒度分布均勻、表面光潔的產(chǎn)品,比表面積小,吸油值低;反之,則吸油值高;活性鈣吸油值遠(yuǎn)小于普通碳酸鈣。⑴應(yīng)用于塑料、涂料、油墨的納米碳酸鈣的吸油值應(yīng)盡可能小。其吸油值過大,就會(huì)增加產(chǎn)品黏度。因此,必須進(jìn)行改性處理。⑵應(yīng)用于橡膠、造紙領(lǐng)域的納米碳酸鈣的吸油值應(yīng)在確保分散性能的前提下盡可能大,因?yàn)槲椭荡髣t意味著碳酸鈣填料與橡膠、紙張基質(zhì)之間的附著力增大,從而發(fā)揮其補(bǔ)強(qiáng)增韌特性。⑶作為納米碳酸鈣產(chǎn)品,首先考慮的是其粒徑大小,其次是分散性能如何,再考慮如何降低其吸油值,只有這樣才有實(shí)際意義。假如其分散性不好,二次粒子團(tuán)聚很歷害,其比表面積會(huì)很小,這時(shí),即使其吸油值很低,在應(yīng)用時(shí)也沒有什么實(shí)際意義。6.普通輕鈣、活性輕鈣、專用納米鈣

的主要質(zhì)量控制指標(biāo)比較

項(xiàng)目普通輕鈣活性輕鈣專用納米碳酸鈣干法活化濕法活化橡塑專用鈣樹脂油墨專用鈣CaCO3含量/%≥98≥96≥90白度/%≥93≥92≥95≥95≥85水分%≤0.4≤0.35≤0.5≤0.5≤1.5125μm篩余物/%≤0.001≤0.002≤0.001≤0.005細(xì)度≤15μmpH值9.0~10.59.0~10.09.0~10.59.0~10.59.0~10.5沉降體積或粒徑2.4~2.8ml/g-2.4~2.8ml/g50~100nm30~70nm鹽酸不溶物/%≤0.1≤0.1≤0.01≤0.01≤0.01Fe含量/%≤0.05≤0.05≤0.01≤0.01≤0.01Mn含量/%≤0.005≤0.005≤0.001≤0.001≤0.001二、納米碳酸鈣生產(chǎn)原理⑴石灰燒制:⑵消化反應(yīng):CaO+H2O→Ca(OH)2+Q2⑶碳化反應(yīng):Ca(OH)2+CO2

→CaCO3↓+Q3⑷過碳化反應(yīng):CaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO3)2三、納米碳酸鈣生產(chǎn)的工藝流程與工藝條件2.納米碳酸鈣與普通輕鈣和活性輕鈣的工藝比較

普通輕鈣→活性輕鈣→活性納米鈣,其工藝流程的變化規(guī)律總的來說是越來越復(fù)雜,主要區(qū)別在于:⑴設(shè)備方面,納米鈣多了制冷設(shè)備、活化設(shè)備、沉降槽、解聚分散機(jī)等。⑵添加劑方面,納米鈣多了晶形導(dǎo)向劑、分散劑、活性劑。⑶對(duì)原料的要求不同,納米鈣要求生石灰品質(zhì)高;工藝用水要求較高,普通輕鈣可用回收過濾清液均可。⑷普通輕鈣生產(chǎn)中,工藝用水可以全部實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用,而單純的納米鈣工藝用水是不能循環(huán)使用的,其過濾清液往往必須排放,容易造成污染。3.普通輕鈣、活性輕鈣和活性納米鈣的工藝條件比較

序號(hào)工藝條件普通輕鈣活性輕鈣納米活性鈣1石灰性能輕燒、中燒、過燒輕燒、中燒、過燒輕燒2工藝用水清水、循環(huán)濾液清水、循環(huán)濾液清江水或軟水3工藝水溫度常溫常溫或稍熱50~70℃4晶形導(dǎo)向劑無無一般需要5碳化溫度無需控制適當(dāng)控制嚴(yán)格控制6漿液濃度幾乎不控制適當(dāng)控制嚴(yán)格控制7CO2濃度幾乎不控制適當(dāng)控制嚴(yán)格控制8活性劑無必須必須9干燥溫度600~700℃300℃120~150℃10解聚分級(jí)無必須必須4.納米鈣與普通輕鈣的性能比較

項(xiàng)目普通輕鈣納米碳酸鈣一次粒徑>1μm<0.1μm晶形紡綞體晶形可控CaCO3含量>98%>90%表面改性與否否是分散性較差分散難度大,對(duì)應(yīng)用分散設(shè)備要求高吸油值較高較低且可調(diào)控流動(dòng)性較差較好疏水性較差較好作用填充劑填充劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、活性劑等功能填充劑納米鈣與普通輕鈣不僅表現(xiàn)在碳酸鈣粒子大小的的差別,還表現(xiàn)在是否進(jìn)行表面改性、晶形是否可控、CaCO3含量高低、分散性優(yōu)劣、吸油值高低、流動(dòng)性和疏水性的優(yōu)劣等;二者在應(yīng)用方面的差別主要表現(xiàn)為所起的宏觀作用不同,普通輕鈣只能起填充劑作用,而納米碳酸鈣除了起填充劑作用外,補(bǔ)強(qiáng)作用、改性作用才是其真正價(jià)值的體現(xiàn)。四、納米碳酸鈣生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)1.生石灰生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)

2.石灰消化關(guān)鍵技術(shù)

3.精漿陳化與晶形導(dǎo)向關(guān)鍵技術(shù)

4.碳化與增濃過程關(guān)鍵技術(shù)

5.脫水與干燥過程關(guān)鍵技術(shù)6.表面改性過程關(guān)鍵技術(shù)1.生石灰生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)⑴石灰窯的選擇⑵正確處理石灰石的塊度與煅燒時(shí)間、煅燒溫度的關(guān)系;⑶石灰石煅燒速度與溫度關(guān)系;⑷石灰石煅燒過程中燃料塊度與石灰質(zhì)量的關(guān)系;⑸石灰石煅燒與風(fēng)量的關(guān)系等直筒機(jī)械化石灰立窯簡(jiǎn)圖⑴石灰窯的選擇錐形機(jī)械化石灰立窯簡(jiǎn)圖新型花瓶式機(jī)械化石灰立窯簡(jiǎn)圖什么叫輕燒石灰和過燒石灰?各有何特點(diǎn)?

輕燒石灰的特點(diǎn):具有白度高、活性好、易消化、消化后的氫氧化鈣懸浮液粒子小、生產(chǎn)出來的PCC或納米碳酸鈣的沉降體積值高等特點(diǎn)。過燒石灰的特點(diǎn):其結(jié)晶單元將逐漸按規(guī)則排列整齊,其體積比輕燒石灰的體積最多可縮小43%,且表面發(fā)黑,具有硬度大、密度大、活性差、消化速度慢、消化后氫氧化鈣粒子粗、其產(chǎn)品PCC或納米碳酸鈣的沉降體積值小等。因此,過燒石灰不僅浪費(fèi)燃料、降低了石灰窯產(chǎn)量,而且過燒石灰本身質(zhì)量變差,將嚴(yán)重影響納米碳酸鈣產(chǎn)品質(zhì)量。

⑵正確處理石灰石的塊度與煅燒時(shí)間、煅燒溫度的關(guān)系①過小塊度的石灰石將造成過燒,且易使通風(fēng)不暢,浪費(fèi)多。②大塊度的石灰石可能造成輕燒,③過大塊度的石灰石甚至可能造成外表過燒而里面生燒的情況,使石灰的質(zhì)量不均勻。2.石灰石煅燒速度與溫度關(guān)系例如:1100℃時(shí),則每小時(shí)可燒透石灰石16mm。3.石灰石煅燒與風(fēng)量的關(guān)系

石灰石煅燒過程質(zhì)量好壞與風(fēng)量的關(guān)系極大。風(fēng)量過大,多余的空氣將帶走一些熱量,造成窯氣濃度下降、煤耗增加;反之,風(fēng)量過小時(shí),氧氣不足,造成燃燒不充分,產(chǎn)生CO,放熱少,不僅出灰率下降、浪費(fèi)燃料,還容易造成石灰輕燒。石灰石煅燒時(shí),窯內(nèi)一般采用機(jī)械強(qiáng)制通風(fēng)。⑴焦炭燃燒時(shí)需要的風(fēng)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)焦炭發(fā)熱值為29300kJ/kg,則C+O2

→CO2+23900kJ在鼓風(fēng)時(shí)常采用過量鼓風(fēng),其過剩系數(shù)為1.05~1.1,所以實(shí)際風(fēng)量約為:7.86×1.1=8.65Nm3/kg燃料。表

理論上石灰生產(chǎn)過程的物料衡算關(guān)系

(以1噸生石灰為基準(zhǔn)))項(xiàng)目石灰石標(biāo)煤焦炭空氣量總抽氣量窯氣中CO2總量干窯氣中CO2濃度數(shù)值1841kg147.3kg184.1kg1274Nm31674Nm3643.2Nm338.4%4.石灰窯的熱效率與燃料配比

影響石灰窯熱效率的固有因素主要有:石灰窯的高徑比、耐火磚砌層的厚度、保溫層厚度、保溫材料的選擇,以及布料器、卸灰器等附件設(shè)備有關(guān)。操作過程工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)。煅燒1000kg的石灰石一般理論上需要白煤80~85kg,

熱效率為70~75%時(shí),實(shí)際上約為110~130kg。提高石灰窯熱效率

的措施:⑴控制窯氣出窯溫度在150℃以下,控制生石灰出窯溫度在80℃以下;⑵窯內(nèi)耐火磚需要定期更換檢修,保溫層要有足夠的厚度,性能處于良好狀態(tài);⑶燃煤或焦炭的水分含量要低于3%;⑷固體燃料的粒度要比較均勻,石灰內(nèi)殘?zhí)剂繎?yīng)低于總量的1%。實(shí)際生產(chǎn)中通過對(duì)出窯石灰質(zhì)量進(jìn)行不間斷的分析檢驗(yàn),來不斷優(yōu)化石灰窯的各項(xiàng)工藝參數(shù),不能刻意追求石灰石中碳酸鈣的分解率達(dá)100%,寧愿選擇94~95%的石灰燒成率,也不愿意讓石灰過燒,這是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和保證石灰活性的雙重需要。5.窯氣凈化的工藝流程示意圖6.自動(dòng)上料石灰窯的自動(dòng)控制系統(tǒng)

⑴石灰自控系統(tǒng)的組成:自動(dòng)上料石灰窯分為配料、上料、布料、出料、鼓風(fēng)機(jī)和溫度檢測(cè)6部分組成。⑵控制系統(tǒng)主要部件表:PLC顯示屏稱重模塊窯內(nèi)溫度檢測(cè)鼓風(fēng)機(jī)變頻控制SIEMENSS7-300PTP27-10觸摸屏SIWARES電子稱K型熱電偶MICROMASTER440⑶工作原理首先把生產(chǎn)石灰所需的合格原料(石灰石、無煙煤),儲(chǔ)存在原料倉(cāng)中。在配料系統(tǒng)中,通過給料機(jī)把原料放入稱量斗,用電子稱準(zhǔn)確稱量,稱量后,進(jìn)入單斗,再由單斗卷?yè)P(yáng)機(jī)沿著斜橋把混合料運(yùn)至爐頂受料斗,通過電磁振動(dòng)機(jī),均勻而定量給料,由爐頂旋轉(zhuǎn)布料器完成爐內(nèi)布料,爐料靠自重克服煤氣流的浮力而緩慢向下運(yùn)動(dòng),相繼通過預(yù)熱帶、煅燒帶、冷卻帶。爐料在下降過程中與熾熱的上升煤氣流進(jìn)行著復(fù)雜的熱交換,并伴隨著石灰石的分解和生石灰的晶粒的發(fā)育成長(zhǎng)過程,當(dāng)全過程完成時(shí),也被助燃空氣冷卻降溫至40~60℃,然后由出灰機(jī)卸到爐外完成整個(gè)生產(chǎn)過程。二、消化關(guān)鍵技術(shù)

1.石灰消化的基本原理與工藝流程消化過程的熱化學(xué)方程式如下:CaO(s)+H2O(l)→Ca(OH)2+66.6kJ/molMg(OH)2+H2O(l)→Mg(OH)2+16.87kJ/mol采用熱水和新鮮石灰消化有利于提高石灰乳的質(zhì)量2.消化及精制過程流程示意圖

3.影響石灰乳質(zhì)量的因素石灰乳質(zhì)量首先取決于具有良好活性的生石灰,生石灰的活性又主要受石灰石礦的化學(xué)組成、煅燒窯型、燃料類型、煅燒溫度、煅燒時(shí)間、石灰石和固體燃料塊度、生石灰運(yùn)輸方式與存放時(shí)間等因素影響。有了良好活性的生石灰,石灰乳的活性就完全取決于消化過程。如何提高石灰消化過程石灰乳質(zhì)量,關(guān)鍵在于選擇合適的消化機(jī)種類、優(yōu)化消化工藝條件、并選用合適的儀表設(shè)備以提高消化機(jī)自動(dòng)控制水平。⑴石灰乳波美度與質(zhì)量百分濃度的關(guān)系

標(biāo)準(zhǔn)曲線與裕豐鈣業(yè)工作曲線對(duì)照?qǐng)D波美度≈1.1115×質(zhì)量百分濃度⑵消化機(jī)的基本要求⑴節(jié)能、環(huán)保、產(chǎn)量大。這要求消化機(jī)消化速度快,收率高,單位容積產(chǎn)量大,消化時(shí)熱損失小,物料始終可以處在沸騰狀態(tài);可以利用生產(chǎn)過程余熱來預(yù)熱化灰給水,節(jié)約能源,有效降低生產(chǎn)成本;此外,還可配套三廢處理設(shè)備,實(shí)現(xiàn)環(huán)保生產(chǎn)。⑵連續(xù)生產(chǎn),操作簡(jiǎn)便,可配套DCS、PLC及各種在線儀表,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。消化機(jī)的自動(dòng)化程度高,石灰乳濃度調(diào)節(jié)方便,可根據(jù)工藝條件調(diào)節(jié)石灰乳濃度;消化機(jī)的機(jī)械化程度高,操作控制容易,上灰、消化、除塵、除渣、完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,勞動(dòng)強(qiáng)度低,操作環(huán)境好。⑶石灰乳生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定可控。石灰乳濃度高(可長(zhǎng)期穩(wěn)定在20~30%以上,降低水的消耗)、質(zhì)量好,縮短碳化時(shí)間,同時(shí)可使石灰乳潔白、細(xì)膩,有利于提高產(chǎn)品白度。⑷石灰原料要求不嚴(yán),并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清渣。生石灰質(zhì)量可能出現(xiàn)輕燒、中燒和過燒,要求消化機(jī)能適應(yīng)不同類型生石灰。因此,消化機(jī)必須達(dá)到使輕燒灰能自動(dòng)排石核、排渣,使過燒灰、低活性石灰能完全消化;同時(shí),消化機(jī)清渣要求非常便利,將可將石核、灰渣自動(dòng)提出機(jī)外。⑶消化過程工藝條件的優(yōu)化

1.攪拌強(qiáng)度與石灰粒徑:回轉(zhuǎn)消化機(jī)、消化池、槽式消化機(jī)

2.消化工藝用水的溫度與數(shù)量

3.產(chǎn)乳率與生石灰活性的關(guān)系樣品煅燒溫度/℃樣品外觀消化條件消化現(xiàn)象灰乳體積(ml/gCaO)灰乳物性質(zhì)量/g水量ml水溫℃輕燒1050色白,斷面多微孔2010080反應(yīng)劇烈、沸騰4.59粒子細(xì),膏狀,附著力強(qiáng)過燒1250色灰黃,斷面致密2010080反應(yīng)緩慢,5分鐘后石灰塊散開2.66粒子細(xì),砂狀,無附著力⑷消化機(jī)的自動(dòng)控制消化過程如果實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,消化機(jī)采用變頻調(diào)速控制,操作、控制容易,消化、除渣完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,僅需1人操作,勞動(dòng)強(qiáng)度低,操作環(huán)境好,可實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)??梢姡ㄟ^對(duì)各種工藝參數(shù)實(shí)行自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行最優(yōu)控制和管理,才能實(shí)現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn),才可以提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量,降低成本、改善勞動(dòng)條件、保障生產(chǎn)安全。⑸消化機(jī)的自動(dòng)控制原理石灰消化工藝屬于中小化工項(xiàng)目,一般在實(shí)踐中采用了工業(yè)PC+PLC的方式組成超小型DCS系統(tǒng),既滿足了石灰消化工藝的要求,也將自控系統(tǒng)的成本降低。其自動(dòng)控制原理圖如下:通過沖板流量計(jì)來自動(dòng)調(diào)節(jié)消化機(jī)的石灰進(jìn)料量;通過溫度傳感器來自動(dòng)調(diào)節(jié)消化用熱水和冷水的比例;通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)和數(shù)字密度計(jì)來自動(dòng)調(diào)節(jié)石灰乳濃度;通過酸度計(jì)自動(dòng)檢測(cè)和控制石灰乳的飽和度來控制石灰的消耗量。

⑵自動(dòng)控制系統(tǒng)主要部件PLC顯示屏沖板流量計(jì)工藝水流量密度檢測(cè)溫度傳感器SIEMENSS7-300PTP27-10觸摸屏E+HDE10+DME170KROHNE-H250金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)AMDEL數(shù)字密度計(jì)Pt100熱電阻WSS441雙金屬溫度計(jì)⑹消化機(jī)自動(dòng)控制的工藝流程

TIA—溫度指示與遠(yuǎn)轉(zhuǎn);AIA—密度指示與遠(yuǎn)傳;FIA—流量指示與遠(yuǎn)傳;LIA—液位指示與遠(yuǎn)傳;AV—調(diào)節(jié)閥;

消化機(jī)的自動(dòng)控制的原理如下:自控系統(tǒng)采用SIMATICS7-300系統(tǒng),組態(tài)軟件選用WinCC作為監(jiān)視軟件,消化機(jī)啟動(dòng)后,物料經(jīng)沖板流量計(jì)送到消化機(jī)中,根據(jù)物料流量反饋到PLC中,熱水調(diào)節(jié)閥開啟,向消化機(jī)中加入65~70℃左右熱水,當(dāng)消化機(jī)中有漿液溢流出來時(shí),由濃度計(jì)或密度計(jì)進(jìn)行濃度檢測(cè),調(diào)節(jié)閥的開度轉(zhuǎn)而由濃度計(jì)反饋信號(hào)調(diào)節(jié),消化機(jī)出口的漿液濃度穩(wěn)定在27%,當(dāng)消化機(jī)內(nèi)溫度達(dá)到100℃時(shí),冷水閥開啟向消化機(jī)內(nèi)加入冷水,使消化機(jī)溫度保持在100℃以上。由PLC采集來自進(jìn)料檢測(cè)沖板流量計(jì)、出料檢測(cè)密度計(jì)的4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),輸出模擬量控制變頻進(jìn)料機(jī)的進(jìn)料量,調(diào)節(jié)閥的進(jìn)水量,并設(shè)有水壓、流量低限報(bào)警,設(shè)備可全自動(dòng)運(yùn)行,大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制主要是對(duì)石灰乳濃度、溫度、流量、液位、成分等工藝參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),獲得可靠的數(shù)據(jù)。再經(jīng)控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、運(yùn)算,然后發(fā)出指令操縱調(diào)節(jié)閥的開度而實(shí)現(xiàn)。三、精漿陳化、結(jié)晶、分散關(guān)鍵技術(shù)

1.精漿陳化的實(shí)質(zhì):⑴使石灰進(jìn)一步消化完全的過程,可以提高石灰的利用率,很大程度上避免產(chǎn)品出現(xiàn)包裹返堿現(xiàn)象;⑵使一定時(shí)間內(nèi)的漿液濃度、溫度、活性等物化性質(zhì)完全相同,從而使產(chǎn)品質(zhì)量在一定時(shí)期內(nèi)保持良好的穩(wěn)定性;⑶陳化過程中降低漿液溫度至常溫,可有效地降低制冷的能耗。同時(shí),隨著溫度的降低,將使Ca(OH)2漿液的黏度下降。2.結(jié)晶關(guān)鍵技術(shù)⑴晶形導(dǎo)向的理論⑵純粹的工藝導(dǎo)向技術(shù)⑶添加助劑的導(dǎo)向技術(shù)3.分散關(guān)鍵技術(shù)⑴分散技術(shù)的理論基礎(chǔ)⑵無機(jī)分散技術(shù)⑶有機(jī)分散技術(shù)⑷分散處理與表面改性活化的區(qū)別:時(shí)間、添加劑種類、目的四、碳化與熟漿陳化關(guān)鍵技術(shù)間歇鼓泡碳化法等沉降體積控制技術(shù)粒徑大小控制技術(shù)過碳化控制關(guān)鍵技術(shù)熟漿陳化技術(shù)五、表面改性關(guān)鍵技術(shù)

1.活性碳酸鈣的結(jié)構(gòu)模型

2.活化機(jī)理

CaCO3(aq)+2RCOO-Ca(RCOO)2(s)+CO32-

Ca(OH)2(aq)+2RCOO-Ca(RCOO)2(s)+2OH-

Ca2++2RCOO-Ca(RCOO)2(s)CaHCO3++2RCOO-Ca(RCOO)2(s)+HCO3-Ca(OH)++2RCOO-Ca(RCOO)2(s)+OH-

CaCO3+H2O+2RCOO-Ca(RCOO)2(s)+HCO3-+OH-3.常用的表面活性劑及改性反應(yīng)①脂肪酸(鹽)表面改性碳酸鈣②磷酸酯表面改性碳酸鈣③鈦酸酯對(duì)碳酸鈣的表面改性

④鋁酸酯對(duì)碳酸鈣的表面改性

應(yīng)用實(shí)例:用鋁酸酯DL-411-A改性碳酸鈣用量為碳酸鈣重量的0.7~1.2%,預(yù)熱至100~120℃,10分鐘后,加入鋁酸酯進(jìn)行捏合并加入其它助劑如硬脂酸、有機(jī)醇等。但含羧基、羥基的助劑應(yīng)在鋁酸酯活化碳酸鈣3~4分鐘后進(jìn)行。4.碳酸鈣的表面處理工藝

干法表面處理工藝干法活化過程中,常溫下呈固態(tài)的偶聯(lián)劑,鋁酸酯偶聯(lián)劑等,如果直接以固體形式加入活化釜中,其包覆可能存在不均勻性,像局部偶聯(lián)劑沒有熔化而造成包覆不均勻。這需要改偶聯(lián)劑的直接加入為先熔化后噴霧加入,或者直

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