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超细重钙干法加工工艺与设备现状

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  我国重钙市场上主流需求的是600~1500目的重钙产品;重钙产品的附加值增值率偏低( 与滑石、重晶石、高岭土等相比),规模是影响效益的主要因素之一。要满足市场要求及企业利润这二个条件,在选择重钙加工工艺和设备时原则上要达到:技术成熟、设备运行可靠、产品质量稳定、吨产品投资少、产品能耗低。
1 设备简述
      重钙干法超细加工设备主要由研磨和分级设备组成。成熟的研磨设备主要有雷蒙磨、振动磨、环辊磨、干式搅拌磨、立式辊轮磨和球磨机等。分级设备主要是采用强制涡流原理制造的叶轮式超细分级机。下面主要从研磨设备的技术特点,进行分析评价。
1.1 设备技术性能简介
(1) 雷蒙磨+分级机工艺。

      雷蒙磨属于碾压粉碎,以电机带动磨辊,以离心力施压物料在低速状态下相互挤压、摩擦和剪切粉碎,伴有间断冲击粉碎作用。生产400目以下的产品,无论在投资还是能耗方面,雷蒙磨都有很大优势。但是,碾压粉碎原理决定了雷蒙磨产生的微粉量相对较少,例如,在400目的细粉中,<10μm的微粉只占到36%左右。通常将雷蒙磨进行改造,或外加超细分级系统,也可以生产800~1250目的超细产品。
      但是,因为微粉含量低,用雷蒙磨生产800目以上超细重钙粉,其生产能力偏小。
(2) 振动磨+分级机工艺。
      振动磨是利用高频振动使研磨介质与物料之间产生强烈冲击与研磨,从而粉碎物料。振动磨的研磨效率高,出磨粉体中细粉含量较高,更适合研磨生产1250目以上的产品;振动磨的长径比较大,过研磨现象严重,用于重钙生产并不是很好的选择。

(3) 干式搅拌磨+分级机工艺。
      干式搅拌磨也称为搅拌式球磨机,磨体为立式筒体,中间有搅拌轴,带动物料和介质转动产生研磨。其研磨效率较高,与分级机配套使用,比较适合1250目以上超细重钙的生产;特别是在单纯生产2500目以上重钙产品时,这是一个非常值得推荐的工艺。
(4) 立式磨+分级机工艺。
      立式辊轮磨机(简称立式磨)的粉磨机理与雷蒙磨类似,均属于碾压粉碎,由于磨辊的施压是采用高压液压方式,磨辊对物料的碾压压力增大数十倍甚至更大,所以其粉碎效率远远好于雷蒙磨。目前是大规模生产重钙的主流设备之一。
      立式磨常见为二辊结构,主要用于生产400目以下的粉体。后来又开发了三辊立式磨,细粉含量得到了较大改善,但一般仍以一次性生产600目以下的产品为佳。对上部的分级机改造后,可直接生产1 250目以下的超细微粉。为了得到更细的产品,可以利用立式磨生产的600~1 000目产品,另配超细分级机进行二次分级,生产1250目以上的产品。

(5) 环辊磨+分级机工艺。
      环辊磨的机械构造及粉磨机理与雷蒙磨类似,均属于磨辊离心施压给物料,碾压粉碎,但在磨辊结构上有重大改进,其粉碎效率远远好于雷蒙磨,主要用于生产1 500目以下的超细重钙。目前该类研磨设备因其节电和投资低廉,在重钙行业得到迅速推广使用。但需更进一步研究其单机产量的扩大,与球磨机及立式磨比较,其产品的稳定性也值得研究。
(6) 球磨机+分级机工艺。
      球磨机的粉碎原理是,物料与研磨介质一起,在球磨机的回转过程中相互冲击和研磨,其细粉产量低于干式搅拌磨和振动磨研磨的产品,但高于其他的粉碎设备生产的产品。在经过磨内改造后,因其研磨能力得到大大改善,细粉含量接近振动磨,而过研磨现象又大大低于振动磨。是目前大规模生产重钙的主流设备之一。
      高细球磨机配分级机工艺是当今世界先进粉体技术公司强力推荐、欧美著名粉体公司普遍采纳的工艺方案。广泛应用于方解石、重晶石、滑石及高岭土等非金属矿的加工。以生产重钙微粉为例,可以生产600~6 500目的产品,特别适宜于800~2500目的产品,单机生产规模1~10万t/a。