一種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無機(jī)非金屬礦物材料領(lǐng)域，具體涉及一種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]重質(zhì)碳酸鈣又稱研磨碳酸鈣，是以天然方解石、大理石、白堊等為原料，經(jīng)機(jī)械粉碎、研磨達(dá)到一定細(xì)度的粉體產(chǎn)品。國際上一般稱為微細(xì)研磨碳酸鈣(FGCC)。在造紙工業(yè)中為了區(qū)別沉淀碳酸鈣，分別用GCC和PCC簡稱。一般把平均粒徑在12μπι以下的產(chǎn)品稱為重質(zhì)微細(xì)碳酸鈣，以區(qū)分一般的重質(zhì)碳酸鈣。碳酸鈣產(chǎn)品按用途分為崗石專用鈣、密封膠專用鈣、橡膠專用鈣、造紙專用鈣、塑料專用鈣、油漆涂料專用鈣、牙膏專用鈣、醫(yī)藥專用鈣、飼料添加劑專用、食用專用等等。而每種專用品還可精細(xì)化，如塑料專用鈣還可分為PVC專用和ΡΕ專用、ΡΡ專用，其專用品取決于碳酸鈣粒度、晶型及表面改性劑種類等。專用功能型碳酸鈣由于其用途不同，技術(shù)指標(biāo)也不相同，經(jīng)濟(jì)價值相差懸殊，單位價格相差6-8倍。因此當(dāng)前提高碳酸鈣檔次的手段歸納起來有兩點(diǎn):其一縮小產(chǎn)品粒徑，并保證分散性好；其二進(jìn)行表面處理，達(dá)到專用化及功能化。
[0003]目前，重質(zhì)碳酸鈣一般采用干法研磨，而一般干磨碳酸鈣只能研磨到14μπι?，F(xiàn)在也有人將碳酸鈣在濕磨狀態(tài)下充分研磨，然后在200°C的條件下進(jìn)行烘干干燥，但是需要在濕磨的狀態(tài)下加入改性劑進(jìn)行改性。但是，改性劑在140°C作用就會分解變質(zhì)，采用這種方法最終得到的重質(zhì)碳酸鈣成品顏色發(fā)黃，白度非常低；同時，將重質(zhì)碳酸鈣在液體狀態(tài)下進(jìn)行改性，改性劑的浪費(fèi)非常大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝，該工藝操作簡單、制備方便、成本低、適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝，它包括以下步驟:
51.破碎:選取天然大理石為原料，送入顎式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，將原料破碎至顆粒粒徑(4mm，再用制砂機(jī)和直線振動篩制成40目以下的大理石粉末，備用；
52.泡漿:在破碎的大理石粉末中加入水、分散劑后在20?45°C溫度下泡漿25?40min，再加入高級混合硬脂酸表面處理劑，混合均勾后浸泡30?60min，得楽料；
53.濕法研磨:將漿料輸入研磨機(jī)中進(jìn)行濕法研磨，漿料的流速為2?4t/h，所述研磨的溫度為40?60°C，研磨時間為2?3h ;
54.干燥:將濕法研磨后的漿料用滾筒式干燥機(jī)在100?130°C溫度下干燥2?3h，得重質(zhì)碳酸鈣粉末；
55.改性:將重質(zhì)碳酸鈣粉末中加入改性劑進(jìn)行改性處理，改性處理的時間為30?60min，制得改性的重質(zhì)碳酸鈣。
[0006]進(jìn)一步地，步驟S2中所述大理石粉末、水和分散劑的重量比為100:300?400:1 ?1.5ο
[0007]進(jìn)一步地，步驟S2中所述高級混合硬脂酸的分子式為:R-0-(CH2CH20)n-H，式中R為十二碳烷基，η為3-16中的整數(shù)所述大理石粉末與高級混合硬脂酸的重量比為43?58:1ο
[0008]進(jìn)一步地，步驟S5中所述改性劑為硬脂酸、鈦酸酯或磷酸酯中的任意一種。
[0009]進(jìn)一步地，步驟S5中所述改性處理為研磨改性，所述研磨的研磨速率為1000?1200r/mino
[0010]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明在泡漿過程中加入了高級混合硬脂酸表面處理劑，利用后期的研磨，傳統(tǒng)的研磨采用二級研磨，但研磨效果不但不會提高，而且容易產(chǎn)生絮狀的沉淀，為了提高效果，一般都是增加研磨次數(shù)，本發(fā)明通過加入高級混合硬脂酸表面處理劑通過一次研磨可提高研磨的效果，而且不會產(chǎn)生絮狀的沉淀；
2.本發(fā)明采用了干法改性，將收集得到的重質(zhì)碳酸鈣粉再利用改性劑進(jìn)行改性，最終得到的改性重質(zhì)碳酸鈣避免了在液體改性時，改性劑浪費(fèi)量大的問題；
3.本發(fā)明的工藝操作簡便、制備方便、成本低、適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述:
實(shí)施例1:一種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝，它包括以下步驟:
51.破碎:選取天然大理石為原料，送入顎式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，將原料破碎至顆粒粒徑(4mm，再用制砂機(jī)和直線振動篩制成40目以下的大理石粉末，備用；
52.泡漿:在破碎的大理石粉末中加入水、分散劑后在20°C溫度下泡漿25min，再加入高級混合硬脂酸表面處理劑，混合均勻后浸泡30min，得漿料；所述大理石粉末、水和分散劑的重量比為100:300:1 ;所述高級混合硬脂酸的分子式為:R-0-(CH2CH20)n-H，式中R為十二碳烷基，η為3中的整數(shù)所述大理石粉末與高級混合硬脂酸的重量比為43:1 ;
53.濕法研磨:將漿料輸入研磨機(jī)中進(jìn)行濕法研磨，漿料的流速為2t/h，所述研磨的溫度為40°C，研磨時間為2h;
54.干燥:將濕法研磨后的漿料用滾筒式干燥機(jī)在100°C溫度下干燥2h，得重質(zhì)碳酸鈣粉末；
55.改性:將重質(zhì)碳酸鈣粉末中加入改性劑硬脂酸進(jìn)行改性處理，所述改性處理為研磨改性，所述研磨的研磨速率為1000r/min，改性處理的時間為30min，制得改性的重質(zhì)碳酸鈣。
[0012]實(shí)施例2:—種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝，它包括以下步驟:
51.破碎:選取天然大理石為原料，送入顎式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，將原料破碎至顆粒粒徑(4mm，再用制砂機(jī)和直線振動篩制成40目以下的大理石粉末，備用；
52.泡漿:在破碎的大理石粉末中加入水、分散劑后在45°C溫度下泡漿40min，再加入高級混合硬脂酸表面處理劑，混合均勻后浸泡60min，得漿料；所述大理石粉末、水和分散劑的重量比為100: 400: 1.5 ;所述高級混合硬脂酸的分子式為:R-0-(CH2CH20)n-H，式中R為十二碳烷基，η為16中的整數(shù)所述大理石粉末與高級混合硬脂酸的重量比為58:1 ;
53.濕法研磨:將漿料輸入研磨機(jī)中進(jìn)行濕法研磨，漿料的流速為4t/h，所述研磨的溫度為60°C，研磨時間為3h;
54.干燥:將濕法研磨后的漿料用滾筒式干燥機(jī)在130°C溫度下干燥3h，得重質(zhì)碳酸鈣粉末；
55.改性:將重質(zhì)碳酸鈣粉末中加入改性劑鈦酸酯進(jìn)行改性處理，所述改性處理為研磨改性，所述研磨的研磨速率為1200r/min，改性處理的時間為60min，制得改性的重質(zhì)碳酸鈣。
[0013]實(shí)施例3:—種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝，它包括以下步驟:
51.破碎:選取天然大理石為原料，送入顎式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，將原料破碎至顆粒粒徑(4mm，再用制砂機(jī)和直線振動篩制成40目以下的大理石粉末，備用；
52.泡漿:在破碎的大理石粉末中加入水、分散劑后在32°C溫度下泡漿30min，再加入高級混合硬脂酸表面處理劑，混合均勻后浸泡42min，得漿料；所述大理石粉末、水和分散劑的重量比為100:320:1.2 ;所述高級混合硬脂酸的分子式為:R-0-(CH2CH20)n-H，式中R為十二碳烷基，η為5中的整數(shù)所述大理石粉末與高級混合硬脂酸的重量比為48:1 ;
53.濕法研磨:將漿料輸入研磨機(jī)中進(jìn)行濕法研磨，漿料的流速為3t/h，所述研磨的溫度為48°C，研磨時間為.3h;
54.干燥:將濕法研磨后的漿料用滾筒式干燥機(jī)在115°C溫度下干燥2.3h，得重質(zhì)碳酸鈣粉末；
55.改性:將重質(zhì)碳酸鈣粉末中加入改性劑磷酸酯進(jìn)行改性處理，所述改性處理為研磨改性，所述研磨的研磨速率為1100r/min，改性處理的時間為40min，制得改性的重質(zhì)碳酸鈣。
[0014]實(shí)施例4:一種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝，它包括以下步驟:
51.破碎:選取天然大理石為原料，送入顎式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，將原料破碎至顆粒粒徑(4mm，再用制砂機(jī)和直線振動篩制成40目以下的大理石粉末，備用；
52.泡漿:在破碎的大理石粉末中加入水、分散劑后在40°C溫度下泡漿35min，再加入高級混合硬脂酸表面處理劑，混合均勻后浸泡52min，得漿料；所述大理石粉末、水和分散劑的重量比為100:370:1.4 ;所述高級混合硬脂酸的分子式為:R-0-(CH2CH20)n-H，式中R為十二碳烷基，η為12中的整數(shù)所述大理石粉末與高級混合硬脂酸的重量比為52:1 ;
53.濕法研磨:將漿料輸入研磨機(jī)中進(jìn)行濕法研磨，漿料的流速為3.5t/h，所述研磨的溫度為52°C，研磨時間為2.8h ;
54.干燥:將濕法研磨后的漿料用滾筒式干燥機(jī)在123°C溫度下干燥2.8h，得重質(zhì)碳酸鈣粉末；
55.改性:將重質(zhì)碳酸鈣粉末中加入改性劑鈦酸酯進(jìn)行改性處理，所述改性處理為研磨改性，所述研磨的研磨速率為1160r/min，改性處理的時間為50min，制得改性的重質(zhì)碳酸鈣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝，其特征在于，它包括以下步驟: 51.破碎:選取天然大理石為原料，送入顎式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，將原料破碎至顆粒粒徑(4mm，再用制砂機(jī)和直線振動篩制成40目以下的大理石粉末，備用； 52.泡漿:在破碎的大理石粉末中加入水、分散劑后在20?45°C溫度下泡漿25?40min，再加入高級混合硬脂酸表面處理劑，混合均勾后浸泡30?60min，得楽料； 53.濕法研磨:將漿料輸入研磨機(jī)中進(jìn)行濕法研磨，漿料的流速為2?4t/h，所述研磨的溫度為40?60°C，研磨時間為2?3h ; 54.干燥:將濕法研磨后的漿料用滾筒式干燥機(jī)在100?130°C溫度下干燥2?3h，得重質(zhì)碳酸鈣粉末； 55.改性:將重質(zhì)碳酸鈣粉末中加入改性劑進(jìn)行改性處理，改性處理的時間為30?60min，制得改性的重質(zhì)碳酸鈣。2.如權(quán)利要求1所述的一種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟S2中所述大理石粉末、水和分散劑的重量比為100:300?400:1?1.5。3.如權(quán)利要求1所述的一種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟S2中所述高級混合硬脂酸的分子式為:R-0-(CH2CH20)n-H，式中R為十二碳烷基，η為3_16中的整數(shù)所述大理石粉末與高級混合硬脂酸的重量比為43?58:1。4.如權(quán)利要求1所述的一種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟S5中所述改性劑為硬脂酸、鈦酸酯或磷酸酯中的任意一種。5.如權(quán)利要求1所述的一種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟S5中所述改性處理為研磨改性，所述研磨的研磨速率為1000?1200r/min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝，它包括以下步驟：S1.破碎、S2.泡漿、S3.濕法研磨、S4.干燥、S5.改性。本發(fā)明在泡漿過程中加入了高級混合硬脂酸表面處理劑，利用后期的研磨，傳統(tǒng)的研磨采用二級研磨，但研磨效果不但不會提高，而且容易產(chǎn)生絮狀的沉淀，為了提高效果，一般都是增加研磨次數(shù)，本發(fā)明通過加入高級混合硬脂酸表面處理劑通過一次研磨可提高研磨的效果，而且不會產(chǎn)生絮狀的沉淀；本發(fā)明采用了干法改性，將收集得到的重質(zhì)碳酸鈣粉再利用改性劑進(jìn)行改性，最終得到的改性重質(zhì)碳酸鈣避免了在液體改性時，改性劑浪費(fèi)量大的問題；本發(fā)明的工藝操作簡便、制備方便、成本低、適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類】C01F11/18
【公開號】CN105399130
【申請?zhí)枴緾N201510895500
【發(fā)明人】彭貴明, 陳華平, 雷禮強(qiáng), 李林富, 王曉洪
【申請人】四川億欣新材料有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月8日