本發(fā)明屬于碳酸鈣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種重質(zhì)納米碳酸鈣生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù):
碳酸鈣是一種廉價易得用途廣泛的礦產(chǎn)品,經(jīng)超細(xì)粉磨后,被廣泛應(yīng)用于造紙、橡膠、油漆、涂料、塑料、高分子母粒、電纜料、PVC、PE等產(chǎn)品的制造中。納米碳酸鈣是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新型超細(xì)固體粉末材料,其粒度介于10nm-100nm之間,由于納米碳酸鈣粒子的超微細(xì)化,其晶體結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,產(chǎn)生了普通碳酸鈣所不具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng),具有顯著的補強作用,可以不同程度地改善產(chǎn)品制備的流變性、觸變性、流掛性、流平性和韌性等力學(xué)性能,因而具有較高的附加值。隨著納米級碳酸鈣技術(shù)和社會的發(fā)展,市場對納米級碳酸鈣的需求越來越大,納米級碳酸鈣的產(chǎn)量也不斷提高。目前,納米碳酸鈣的工業(yè)化生產(chǎn)工藝主要有:間歇鼓泡碳化法、連續(xù)噴霧多段碳化法和超重力反應(yīng)結(jié)晶法。其中,間歇鼓泡碳化法投資相對較少且操作簡便,其工藝參數(shù)控制可操作性強,但其對原料氣二氧化碳放入濃度和壓力的要求高。一旦二氧化碳放入濃度和壓力達不到要求,就會使二氧化碳?xì)怏w的吸收傳質(zhì)效果變差,相應(yīng)使產(chǎn)品粒徑難以細(xì)化。同時其二氧化碳的利用率低,其一般利用率尚不到30%。與間歇鼓泡碳化法相比,連續(xù)噴霧多段碳化法的生產(chǎn)效率相對較高,其二氧化碳的利用率可以提高至50%左右,但其穩(wěn)定生產(chǎn)的可操作性相對較差,產(chǎn)品的粒徑分布范圍較寬,產(chǎn)品的應(yīng)用特性一般相對較低。超重力反應(yīng)結(jié)晶法的產(chǎn)品平均粒徑小,具有粒徑分布窄,產(chǎn)品質(zhì)量相對穩(wěn)定和碳化時間相對較短等優(yōu)勢。但其生產(chǎn)投資較大,且生產(chǎn)中的動力消耗高,從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高,目前尚無法大規(guī)模應(yīng)用。因此,亟待一種能夠有效降低納米碳酸鈣的制造成本,提高納米碳酸鈣生產(chǎn)效率的方法來解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種方法簡單、可操作性強,能夠有效降低生產(chǎn)成本并提高生產(chǎn)效率的重質(zhì)納米碳酸鈣生產(chǎn)工藝。本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:一種重質(zhì)納米碳酸鈣生產(chǎn)工藝,包括以下步驟:1)取超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣送至水磨機,并加入一定量的水和聚丙烯酸鈉,混合攪拌、研磨15-20min,制備漿鈣,其中,超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣、水和聚丙烯酸鈉的重量份之比為:800-1000:250-350:5-8;2)采用氣流研磨機,并向氣流研磨機中通入潔凈熱風(fēng)進行預(yù)熱,當(dāng)氣流研磨機內(nèi)溫度達到350-380℃時,將步驟1)所制得的漿鈣按照漿流量與氣流量體積比1:50-80的進度比加入預(yù)熱后的氣流研磨機,在350-380℃的溫度下烘干、研磨20-30min,得納米級粒度的半成品;3)待步驟2)所得待半成品溫度降至50-80℃時,送至改性機,并加入半成品重量份10-20%的改性劑,進行改性,即得重質(zhì)納米碳酸鈣成品,檢驗合格、包裝、入庫即可。所述改性劑為1840十八烷酸。本發(fā)明通過將一定量的超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣、水和聚丙烯酸鈉,按比例通過水磨機進行研磨、混合,可有效使碳酸鈣粒度達到1000nm以下,并呈流膏狀,進而通過在熱氣流和預(yù)熱后的氣流研磨機的共同作用下,在烘干水分的同時,進行有效的研磨,水分降低的同時,碳酸鈣流動性降低,在此過程中研磨,可有效使碳酸鈣粒度快速達到100nm以下,并且碳酸鈣粒度均勻、圓潤,性能優(yōu)良,最后,通過加入一定比例的改性劑極大地提高了納米碳酸鈣的活化度、分散性能等各方面性能,使其綜合性能顯著提高。進一步地,通過采用1840十八烷酸作為改性劑,一方面改性溫度低、可實施性強、效率高,并且改性后的納米碳酸鈣整體質(zhì)量顯著提高。本發(fā)明工藝簡單、操作簡便、效率高、整體能耗低,有效節(jié)約了成本,并且產(chǎn)品質(zhì)量性能可觀,極大地提高了產(chǎn)品的應(yīng)用空間。附圖說明下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明:圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。具體實施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。參看圖1,本發(fā)明的重質(zhì)納米碳酸鈣生產(chǎn)工藝,包括以下步驟:取超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣送至水磨機,并加入一定量的水和聚丙烯酸鈉,超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣、水和聚丙烯酸鈉的重量份之比為:800-1000:250-350:5-8;通過水磨機的混合攪拌、研磨15-20min,制備漿鈣,存放于漿鈣罐備用;通過熱風(fēng)爐產(chǎn)生熱風(fēng),并通過熱交換機進行交換,產(chǎn)生潔凈熱風(fēng),將潔凈熱風(fēng)通入氣流研磨機進行預(yù)熱,當(dāng)氣流研磨機內(nèi)溫度達到350-380℃時,繼續(xù)通入潔凈熱風(fēng),并按照漿流量與氣流量體積比1:50-80的進度比向氣流研磨機中注入制備好的漿鈣,在350-380℃的溫度下烘干、研磨20-30min,得納米級粒度的半成品;所得半成品靜放降溫至50-80℃送至改性機,加入半成品重量份10-20%的改性劑,改性劑為1840十八烷酸,進行改性,即得重質(zhì)納米碳酸鈣成品,檢驗合格、包裝、入庫即可。所述改性劑還可以采用十二烷基苯磺酸鈉或聚醚改性硅油代替。實施例1取80kg超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣、35kg水和0.5kg聚丙烯酸鈉加入水磨機,混合攪拌、研磨15min,制備漿鈣,并向氣流研磨機中通入潔凈熱風(fēng)預(yù)熱至氣流研磨機內(nèi)溫度達到360℃時,按照漿流量與氣流量體積比1:50注入所述漿鈣在355℃的溫度下烘干、研磨20min,得納米級粒度的半成品;待半成品溫度降至50℃時,送入改性機,加入半成品重量份10%的1840十八烷酸進行改性,改性完成后,即得重質(zhì)納米碳酸鈣成品,檢驗合格、包裝、入庫即可。實施例2取100kg超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣、35kg水和0.8kg聚丙烯酸鈉加入水磨機,混合攪拌、研磨20min,制備漿鈣,并向氣流研磨機中通入潔凈熱風(fēng)預(yù)熱至氣流研磨機內(nèi)溫度達到380℃時,按照漿流量與氣流量體積比1:80注入所述漿鈣在370℃的溫度下烘干、研磨30min,得納米級粒度的半成品;待半成品溫度降至80℃時,送入改性機,加入半成品重量份20%的1840十八烷酸進行改性,改性完成后,即得重質(zhì)納米碳酸鈣成品,檢驗合格、包裝、入庫即可。實施例3取1800kg超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣、300kg水和06kg聚丙烯酸鈉加入水磨機,混合攪拌、研磨18min,制備漿鈣,并向氣流研磨機中通入潔凈熱風(fēng)預(yù)熱至氣流研磨機內(nèi)溫度達到370℃時,按照漿流量與氣流量體積比1:60注入所述漿鈣在370℃的溫度下烘干、研磨25min,得納米級粒度的半成品;待半成品溫度降至65℃時,送入改性機,加入半成品重量份15%的1840十八烷酸進行改性,改性完成后,即得重質(zhì)納米碳酸鈣成品,檢驗合格、包裝、入庫即可。本發(fā)明通過將一定量的超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣、水和聚丙烯酸鈉,按比例通過水磨機進行研磨、混合,可有效使碳酸鈣粒度達到1000nm以下,并呈流膏狀,進而通過在熱氣流和預(yù)熱后的氣流研磨機的共同作用下,在烘干水分的同時,進行有效的研磨,水分降低的同時,碳酸鈣流動性降低,在此過程中研磨,可有效使碳酸鈣粒度快速達到100nm以下,并且碳酸鈣粒度均勻、圓潤,性能優(yōu)良,最后,通過加入一定比例的改性劑極大地提高了納米碳酸鈣的活化度、分散性能等各方面性能,使其綜合性能顯著提高。進一步地,通過采用1840十八烷酸作為改性劑,一方面改性溫度低、可實施性強、效率高,并且改性后的納米碳酸鈣整體質(zhì)量顯著提高。本發(fā)明工藝簡單、操作簡便、效率高、整體能耗低,有效節(jié)約了成本,并且產(chǎn)品質(zhì)量性能可觀,極大地提高了產(chǎn)品的應(yīng)用空間。本發(fā)明的技術(shù)方案并不限制于本發(fā)明所述的實施例的范圍內(nèi)。本發(fā)明未詳盡描述的技術(shù)內(nèi)容均為公知技術(shù)。