石灰石粉、滑石粉生產
石灰石粉和滑石粉是兩種不同的礦物粉體,其生產工藝、原料特性及應用場景存在顯著差異。以下從原料來源、生產流程、關鍵工藝要點及應用方向等方面詳細解析兩者的生產過程:
一、石灰石粉生產
1. 原料特性
- 主要成分:碳酸鈣(CaCO?),常含少量鎂、鐵、硅等雜質,純度取決于礦石品質。
- 原料來源:天然石灰石礦(如方解石、大理石、白堊等),要求碳酸鈣含量≥90%,雜質(如石英、黏土)含量低。
2. 生產工藝流程
(1)粗碎階段
- 工藝:石灰石礦石經振動給料機送入顎式破碎機,破碎至粒徑 10~50mm。
- 設備:顎式破碎機、振動篩(篩分不合格粗料回破)。
(2)中細碎階段
- 工藝:粗碎物料進入圓錐破碎機或反擊式破碎機,進一步破碎至粒徑 5~10mm,形成石灰石碎石。
- 設備:圓錐破碎機 / 反擊式破碎機、斗式提升機(輸送至儲料倉)。
(3)粉磨階段
- 根據細度需求分兩種工藝:
- 普通石灰石粉(80~325 目):
- 工藝:碎石由雷蒙磨(擺式磨粉機)研磨,通過風機和分級機篩選,細度達標粉體進入集粉器,不合格顆粒返回磨腔再磨。
- 設備:雷蒙磨、分級機、脈沖除塵器(環保除塵)。
- 超細石灰石粉(≥800 目):
- 工藝:采用氣流磨(如流化床對撞式氣流磨),利用高速氣流使顆粒碰撞粉碎,通過氣流分級獲得超細粉體,粒徑可達 1~10μm。
- 設備:氣流磨、渦輪分級機、袋式除塵器(控制粉塵排放)。
- 普通石灰石粉(80~325 目):
(4)后處理(可選)
- 表面改性:為提升在塑料、橡膠中的分散性,可添加硬脂酸、偶聯劑等,在高速混合機中進行表面包覆處理。
- 除鐵提純:高純度石灰石粉(如食品級、醫藥級)需通過磁選機去除鐵雜質,提高白度(要求白度≥95%)。
3. 關鍵工藝要點
- 白度控制:礦石雜質(如鐵、錳氧化物)會降低白度,需優選高白度礦石,或通過酸洗(稀鹽酸)去除雜質。
- 粒徑均勻性:分級機精度決定粉體細度分布,超細粉生產需嚴格控制氣流速度和分級輪轉速。
- 環保要求:破碎和粉磨過程產生大量粉塵,需配備高效除塵系統(如布袋除塵器),滿足粉塵排放≤30mg/m³。
4. 應用領域
- 建材:混凝土摻合料、水泥生產(降低成本)、建筑涂料填料。
- 塑料 / 橡膠:填充劑(降低成本,改善制品硬度),如 PVC 管材、橡膠鞋底。
- 造紙:提高紙張白度和不透明度,用作涂布紙填料。
- 其他:煙氣脫硫(碳酸鈣與二氧化硫反應)、食品添加劑(補鈣劑)、醫藥輔料。
二、滑石粉生產
1. 原料特性
- 主要成分:水合硅酸鎂(Mg?Si?O???),含鎂、硅、氧、氫元素,晶體呈層狀結構,具有滑膩感。
- 原料來源:天然滑石礦,按純度分為塊滑石(雜質少)、滑石巖(含石英、云母等雜質),要求滑石含量≥70%,白度≥85%。
2. 生產工藝流程
(1)選礦與提純
- 手選:人工挑選塊滑石,剔除夾石(如石英巖、白云石)。
- 浮選 / 磁選:滑石巖需通過浮選法(利用表面疏水性差異)或磁選法(去除含鐵雜質)提純,提高滑石含量。
(2)破碎與粉磨
- 粗碎:塊滑石經顎式破碎機破碎至粒徑 20~50mm。
- 中碎:進入錘式破碎機或反擊式破碎機,破碎至粒徑 5~10mm。
- 粉磨:
- 普通滑石粉(80~600 目):采用雷蒙磨或球磨機研磨,分級機篩選細度,流程與石灰石粉類似。
- 超細滑石粉(≥1250 目):使用立磨機或氣流磨,配合高精度渦輪分級機,獲得粒徑≤5μm 的粉體,需控制水分≤0.5%(避免團聚)。
(3)表面處理(核心工藝)
- 目的:滑石粉層狀結構易團聚,且與有機材料相容性差,需表面改性。
- 工藝:在高速混合機中加入硬脂酸、鈦酸酯偶聯劑等,于 80~120℃下攪拌 30~60 分鐘,使表面包覆有機基團,提升在塑料、橡膠中的分散性和相容性。
(4)分級與包裝
- 精密分級:通過氣流分級機進一步篩選,去除粗顆粒和雜質,保證粒徑分布均勻。
- 包裝:食品級、醫藥級滑石粉需在無塵車間包裝,采用防潮紙袋或噸袋,避免污染。
3. 關鍵工藝要點
- 層狀結構保護:粉磨過程中避免過度研磨破壞層狀結構(影響滑膩感和增強性能),優先選用剪切力小的設備(如立磨機)。
- 白度提升:含鐵、錳雜質會降低白度,可通過酸洗(氫氟酸除外)或漂白處理(如過氧化氫),高純度滑石粉白度可達 95% 以上。
- 水分控制:滑石粉易吸附水分,需通過熱風干燥機將水分降至 0.3% 以下,防止結塊。
4. 應用領域
- 塑料工業:作為增強填料,改善制品剛性、耐候性(如 PP、PE 管材,電纜絕緣層)。
- 橡膠工業:提高橡膠制品的耐磨性和耐老化性,用于輪胎、密封件。
- 涂料:改善涂層流平性、耐擦洗性,用作外墻涂料、防腐涂料填料。
- 造紙:高純度滑石粉用于高級紙種(如銅版紙)的涂布填料,提升平滑度。
- 其他:化妝品(爽身粉、眼影)、醫藥(片劑潤滑劑)、陶瓷(降低燒成溫度)。
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