一.石灰石生產沉淀碳酸鈣
沉淀碳酸鈣是將石灰石等原料煅燒生成石灰和二氧化碳,再加水消化生成石灰乳,然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀,根據用途可進行碳酸鈣粒子表面改性處理,最后經脫水、干燥粉碎而制得。
沉淀碳酸鈣是重要的無機粉體填料之一,用途十分廣泛。據了解目前中國已經發(fā)展成為世界沉淀碳酸鈣第一大生產與消費國,但是就生產而言,與國外同行業(yè)相比差距仍然較大。如企業(yè)規(guī)模普遍較小,設備陳舊、水平低、產品品種單一、質量差等問題都急需解決。
意大利西姆作為領先的沉淀碳酸鈣生產工藝設計制造工程公司,其提供的技術、工藝和設備具有一定的先進性,對國內企業(yè)的生產具有一定的借鑒作用。
二.意大利西姆介紹
1967年,意大利西姆誕生于歐洲第二個工業(yè)大省——意大利貝加莫,貝加莫是一個具有悠久歷史和生產石灰、水泥和磨細碳酸鹽的地區(qū)。
西姆最初供應單軸石灰窯,三階段水合物和包裝機等,隨后通過擴大其技術范圍,繼續(xù)引進回轉窯等設備。目前已成為世界著名的提供石灰工業(yè)有關技術、設備與工程的工程公司。
三.西姆在世界
西姆主要業(yè)務包括雙筒蓄能活性石灰窯,干式消石灰生產裝置,PCC工廠建造等。截止2017年10月,西姆足跡遍及5大洲60個國家,共229個石灰窯、169個水化設備……
全球西姆業(yè)務分布圖
各地區(qū)西姆設備分布圖
229個石灰窯:
北美國+歐洲94個
南美國+中歐/東歐23個
AFTRIC+中東27個
亞洲+大洋洲85個
169個水化設備:
北美國+歐洲103個
南美國+中歐/東歐30個
AFTRIC+中東16個
亞洲+大洋洲20個
四.西姆沉淀碳酸鈣工藝
西姆沉淀碳酸鈣生產線
1 .石灰煅燒
西姆石灰的煅燒采用全自動雙筒蓄能氣燒石灰窯,燃燒介質為天然氣或煤氣,體積分數在25%左右,入窯石灰石塊度小,可降低石灰石的損耗,并可以生產高活性的輕燒石灰石,(相比國內機制窯活性300 ml(4NHCl))蓄能窯的活性可達370ml(4NHCl)。高活性石灰對消化工序與碳化工序設計運行有直接影響,機理上對 PCC 粒子晶型確定,成核,晶體成長,以及粒徑分布有積極作用。
2.石灰消化
PCC生產中,西姆采用的三級消化技術,廂式連續(xù)攪拌消化機,消化能力大,出渣量小,設備占地面積小,Ca(OH)2濃度是濃度 8-16%。消化后過旋液分離器和振動篩,采用二級制冷,一級采用工藝水制冷入口溫度74°C ,出口溫度34°C;二級冷凍水制冷入口溫度34°C,出口溫度調到25°C以下。
3.碳化工藝
西姆的碳化示意圖
西姆的碳化采用兩級碳化工藝。一級碳化為大氣液比連續(xù)碳化塔,碳化過程連續(xù)進料,以便快速形成晶核。也稱為晶核預成器。Ca(OH)2和CO2進行連續(xù)碳化反應。
二級碳化采用了大容積、攪拌式鼓泡碳化方式,調整pH在7以下。能夠提供20、27、40、57m3等4個規(guī)格的碳化器。碳化器采用雙葉輪攪拌器,碳化反應時間為60-90分鐘一塔。
造紙微米鈣和橡塑納米鈣的碳化
4.包覆工藝
皂化
皂化采用30立方的皂化釜,硬脂酸與氫氧化鈉高溫皂化形成硬脂酸鈉,皂化溫度控制在80-85℃。
活化
活化采用體積50m3,直徑3.5m的活化釜,高溫、高轉速、高剪切攪拌活化,溫度控制在80-85℃。加入皂化液后,攪拌2小時進行包覆,與碳酸鈣表面結合。
5.干燥粉碎
一般的沉淀碳酸鈣產品不需要粉碎可以直接包裝,如果認為細粉含量低,仍有團聚,可以另外加解聚裝置,采用日本細川公司生產的針形磨,進一步粉碎降低團聚體和吸油值。
對于納米碳酸鈣來說,其干燥被國內專家稱為國內 PCC 技術的“瓶頸”。西姆的技術采用英國阿碎得(ATRITOR)干燥粉磨機,同時完成輕質碳酸鈣PCC生產中的干燥和解聚工序,是生產高等級超細鈣和納米輕質碳酸鈣的重要設備。
五.西姆產品特點與指標
平均粒徑尺寸(20-70nm);比表面積(70-18 m2/g);形狀規(guī)則,粒徑分布??;表面包覆硬脂酸,用量1.9-4%,純度高。
西姆的SC納米碳酸鈣指標
西姆的造紙鈣指標
來源:中國粉體網