旋振篩在碳酸鈣除雜分級中的應用

         碳酸鈣是一種無機化合物，俗稱灰石、石灰石、石粉、大理石、方解石，是一種化合物，化學式是CaCO₃，呈中性，基本上不溶于水，溶于酸。它是地球上常見物質，存在于霰石、方解石、白堊、石灰?guī)r、大理石、石灰華等巖石內。亦為動物骨骼或外殼的主要成分。碳酸鈣是重要的建筑材料，工業(yè)上用途甚廣，也是初高中化學中的一種常見試劑（常用來與鹽酸反應生成CO₂等）。

碳酸鈣合成方法

1.輕質碳酸鈣：

          由石灰石生產輕質碳酸鈣包括煅燒、消化、碳化、分理、干燥、粉碎等工序。原料石灰石中的碳酸鈣含量應在96%以上，含鎂鹽1%左右，含鐵、鋁氧化物在0.5%以下。因此石灰石在使用前要挑選，并破碎至50～150mm。煤要求白煤，首先應破碎至38～50mm的粒度。石灰窯為立窯，連續(xù)操作。將煤與石灰石之比為1∶8～1∶11的比例混合好，從頂上加入窯中，于900～1100℃下煅燒。原料從窯頂連續(xù)加入，生成的氧化鈣從窯底不斷取出。分解反應生成的二氧化碳經除塵、洗滌、干燥、壓縮1.送到碳化工序。氧化鈣加到化灰池中，用3～5倍的水進行消化，消化溫度為90℃左右，時間1.5～2h。消化后的石灰乳濃度為10～18°Bé。經旋振篩過濾除去雜質后放于生漿儲池，攪拌下送至碳化塔中，碳化塔為立式氣體鼓泡反應器。將經過精制的二氧化碳氣體壓縮后，從碳化塔底部引入，通過氣體分布器進入塔內，與石灰乳接觸發(fā)生碳化反應。碳化溫度為60～70℃，碳化壓力為0.08MPa左右，碳化反應時間與二氧化碳的濃度，流量及料液容積而不同。碳化終點可用pH值的測定決定，當pH值為7左右時，即為終點。碳化后的碳酸鈣漿料為熟漿，放于熟漿池中，然后用離心機脫水，脫水后的碳化鈣含水在32%至42%之間，稱為濕粉。將濕粉連續(xù)地輸入回轉干燥爐進行干燥，干燥爐出料的物料含水低于0.3%。再經冷卻、粉碎、用旋振篩過篩，即得成品。

2.活性碳酸鈣：生產原理與輕質碳酸鈣的生產原理基本相同。不同之處是碳化條件控制嚴格，以生成細微顆粒的碳酸鈣并加入1%～5%的硬脂酸、樹脂酸、木質素或陽離子表面活性劑等進行表面處理，以調整粒子的凝聚狀態(tài)并阻止結晶粒子長大。以硬脂酸法為例介紹如下。（1）膠的配制取4.5kg36°Bé的氫氧化鈉，加入70℃熱水40kg，攪拌為溶液。將15kg硬脂酸和40kg水加熱溶解后，在攪拌下緩緩加入上述配制的堿液中，生成硬脂酸鈉。然后，再加入6kg太古油。將溶液調至中性，再加水至總重量為162kg。此膠量可供3t成品表面處理。（2）施膠操作在生產輕質碳酸鈣的過程中，從石灰石煅燒到碳化的所有設備及操作均適用于活性碳酸鈣的生產。將碳化后所生成的碳酸鈣漿狀物放入熱漿池中，在攪拌下，緩緩加入上述配制好的硬脂酸鈉?太古油膠液。每噸產品加膠量54kg，要求成品中含酯量為0.5%。加完膠后繼續(xù)攪拌一段時間，使物料充分混合。（3）后處理施膠后的碳酸鈣經離心脫水后，置于干燥器內，先經自然或常溫通風風干，使含水量降至10%～15%，再于80℃下烘干，使含水量在0.5%以下。然后先過24目篩、再過100目篩，即得成品。重質碳酸鈣：首先將含有CaCO3在90%以上的白石在旋轉式破碎機中進行粗粉碎，使大塊巖石被破碎至能通過76mm的旋振篩篩網。然后在錘式粉碎機，旋轉錘式磨、鼠籠式粉碎機或搗碎機、旋輥磨、硬磨機或輪碾機中進行細粉碎，使CaCO3破碎到能通過100目的旋振篩篩網。最后再經附有粉碎收集器和真空管的雷蒙德真空磨或礫磨機進行粉化。再經空氣分離，即利用反作用旋轉或多葉導向板依靠離心分離作用除去過大尺寸的粒料。所得物料經旋振篩篩選分級即得成品。

3.碳酸鈣晶須制法：預先在Ca(OH)2漿料加入1～2μm的針狀碳酸鈣晶須和磷酸類化合物，再通入CO2氣體得到碳酸鈣晶須。或將工業(yè)生石灰進行消化后，在一定濃度的氯化鎂溶液中，再通入二氧化碳氣體進行氣液反應，經脫水、干燥得到碳酸鈣晶須。

4.超細輕質碳酸鈣制法：通常采用石灰乳碳酸化法生產超細輕質碳酸鈣。石灰石經過煅燒分解為生石灰和二氧化碳。生石灰消化生成石灰乳。再向石灰乳中通入二氧化碳，進行碳酸化反應產生碳酸鈣，向碳酸鈣漿液中加入表面處理劑，進行粒子表面處理。然后，依次進行過濾、干燥、粉碎和旋振篩篩分等工藝過程得到產品。重質碳酸鈣：(1).粉碎法：將白石（天然石灰石）先在顎式破碎機中粗碎，使其塊度達40-60mm，再用提升機提升至雷蒙粉碎機進行粉碎。用鼓風機將已粉碎之半成品吹至旋風分級器，進行分級。粗品返回粉碎機進行再加工。合格產品經旋風分離器分離即得產品。超細碳酸鈣：(2)研磨法：濕磨鈣的原料是重質碳酸鈣或白度＞93°過、含鈣量＞98%的方解石，經配料、濕磨、壓濾、燒干、包裝得。(3).沉淀法：石灰石經高溫煅燒生成氧化鈣和二氧化碳，將石灰水消化得氫氧化鈣，石灰乳經分級后與凈化的二氧化碳反應，碳化結晶時加入結晶控制劑，以控制結晶型，或加入乳化劑和表面處理劑，使活性劑與剛生成的微細碳酸鈣顆粒表面均勻覆蓋，碳化結晶后再經離心脫水、干燥、分級、包裝制得。反應方程式：

5.稱取100g優(yōu)質大理石粉末，慢慢溶解于600mL 12%的稀鹽酸中，得到CaCl2溶液，繼續(xù)往此溶液中加入5g大理石粉末，攪拌后靜置數(shù)小時后，再加入Ca（OH）2約30g至溶液呈堿性，放在水浴上加熱30min，有沉淀生成時，將沉淀過濾除掉，再次加熱濾液，一邊攪拌一邊加入176g碳酸銨，析出沉淀，繼續(xù)加熱至沉淀完全析出，自然冷卻，抽濾，用少量水洗滌數(shù)次后放置于200℃的干燥器中干燥。

 

6.將工業(yè)品碳酸鈉用蒸餾水溶解成密度為1.2的溶液，靜置，過濾，以除去鈣、鎂雜質，經檢驗合格后，備用。將化學純氯化鈣用蒸餾水溶解成密度為1.15～1.18的溶液，邊攪拌邊緩慢加到上述碳酸鈉溶液中，保持碳酸鈉稍過量，進行反應：

 

靜置、過濾、離心甩干。用蒸餾水洗滌至Cl- 、SO42- 離子含量符合要求，離心甩干，于110℃烘至半干，敲碎，再烘至無水分。

 

7.將1份硝酸鈣 （ 分析純）用2份蒸餾水溶解，過濾，濾液備用，用4份蒸餾水溶解1份碳酸銨 （ 化學純） ，過濾，在攪拌下，慢慢加到已加熱到60℃的硝酸鈣水溶液中：

 

當反應完成后，靜置，使沉淀完全，傾出溶液，抽濾，用蒸餾水慢慢地洗至NO3-離子含量經檢驗格，于110℃下干燥，得試劑碳酸鈣。若采用高純級的硝酸鈣和碳酸銨，采用電導水，可按此法，在電爐上或烘箱內除去水分后，于220℃恒溫3～4h，即得光譜純碳酸鈣。

 

8.重質碳酸鈣主要采用置換法。將一定濃度的氯化鈣溶液加入至一定濃度的碳酸鈉溶液中,進行置換反應,再經沉淀、分離、干燥、粉碎、過篩而得。

 

9.天然碳酸鈣主要采用粉碎法。將含碳酸鈣在9 0%以上的天然白石礦,經粗碎、細碎、過篩而得。