本发明属于碳酸钙粉体加工领域,具体涉及一种轻质碳酸钙改性工艺。
背景技术:
轻质碳酸钙作为一种重要的无机粉体产品,广泛应用于橡胶、造纸、塑料、医药、食品、日化等行业的填料。
轻质碳酸钙作为一种化学合成法制得产品,其原始粒径十分细小,表面能高,处于热力学非稳定状态,极易聚集成团,从而影响实际使用效果,另外碳酸钙作为一种亲水性惰性粉体,表面不存在与高聚物结合的活性基团,因此必须作相应的表面活性处理,降低表面能,增加表面活性基团,提高与聚合物界面的湿润性及与聚合物的相互作用性。
活化程度的好坏,除了与改性剂的选择有关外,主要在于碳酸钙粒子是否真正分散。而目前国内改性设备多数采用高速混合搅拌机,是从塑料行业中引进过来的间歇式混合设备,主要采用的分散方法有机械共混法、超声波分散法、振动磨分散法及气流磨分散法,从使用情况看,对轻质碳酸钙的分散和活化处理效果并不理想以及难以工业化。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是:提供一种轻质碳酸钙改性工艺,通过卧式打散机和三转子打散机,采用强机械力化学效应法对碳酸钙粒子表面进行激活,改性效果更稳定。
本发明所采取的技术方案是:
一种轻质碳酸钙改性工艺,包括如下步骤:
a.将石灰石原料煅烧、破碎成生石灰;
b.将生石灰输入一级消化器内消化,再输入二级消化器内进行充分二次消化得到石灰乳;
c.向石灰乳内通入二氧化碳进行碳化沉淀生成碳酸钙,经脱水、干燥和粉碎生成轻质碳酸钙输入到料仓中;
d.将料仓中的轻质碳酸钙输入到进料螺旋机中加入分散剂混合;
e.将混合后的物料输入卧式打散机中,通过导热油加热及进行初步分散,然后通过溢流导管输入到三转子打散机内进行充分分散;
f.将分散后的碳酸钙粉体依次通过旋风收集器和布袋收集器进行收集。
进一步的,所述步骤b中一级消化用水料比为0.65~0.8,消化器搅拌转速为700转/分~750转/分,消化器出口温度为65~70℃,消化时间为8-10min。
进一步的,所述步骤b中的二级消化中不加水,消化器搅拌转速为750转/分~800转/分,消化器出口温度为80~85℃,消化时间为10-12min。
进一步的,所述步骤d中的分散剂添加量为轻质碳酸钙量的1.5~3.5%,其分散剂性能为,外观无色透明液体,粘度12±2mpa.s(25℃),ph值6~7,比重1.115±0.02g/ml,溶解性与水以任意比例混溶。
进一步的,所述卧式打散机内设有搅拌叶片若干,其出料端设置有打散叶片,加热温度控制在90~100℃。
进一步的,所述三转子打散机由三台电机带动三个转子高速旋转,转子上设有打散棒,与固定在打散机筒体的柱销形成相对运动,使物料在高速旋转的转子带动下呈流态化旋转。
本发明的有益效果是:本发明通过卧式打散机和三转子打散机,配合分散剂的化学效应,高速冲击、粉碎和物料间的强烈摩擦混合,以及在冲击作用下引起的气流强湍流运动,实现颗粒的分散和改性,使得轻质碳酸钙表面改性效果稳定。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行详细说明。
实施例1
一种轻质碳酸钙改性工艺,包括如下步骤:
a.将石灰石原料煅烧、破碎成生石灰;
b.将生石灰输入一级消化器内消化,一级消化用水料比为0.65~0.8,消化器搅拌转速为700转/分~750转/分,消化器出口温度为65~70℃,消化时间为8-10min;再输入二级消化器内进行充分二次消化得到石灰乳;二级消化中不加水,消化器搅拌转速为750转/分~800转/分,消化器出口温度为80~85℃,消化时间为10-12min;通过控制合适的水料比、消化温度及消化时间等,具有高反应性;
c.向石灰乳内通入二氧化碳进行碳化沉淀生成碳酸钙,经脱水、干燥和粉碎生成轻质碳酸钙输入到料仓中;
d.将料仓中的轻质碳酸钙输入到进料螺旋机中加入分散剂混合,所述步骤d中的分散剂添加量为轻质碳酸钙量的1.5~3.5%,其分散剂性能为,外观无色透明液体,粘度12±2mpa.s(25℃),ph值6~7,比重1.115±0.02g/ml,溶解性与水以任意比例混溶;
e.团聚的轻质碳酸钙与分散剂混合后输入卧式打散机中,卧式打散机内设有若干搅拌叶片,在搅拌叶片的作用下粉体进行初步分散,同时在料压的作用下向前推进。在卧式打散机的出料端设置有几组打散叶片,颗粒得到进一步打散后由通溢流导管输入到三转子打散机内。三转子打散机由三台电机带动三个转子高速旋转,转子上设有打散棒,与固定在打散机筒体的柱销形成相对运动,使物料在高速旋转的转子带动下呈流态化旋转,在冲击、剪切和强烈摩擦力的作用下,团聚料子不断地被分散。经过三级的连续打散,碳酸钙料子将得到充分分散;
f.分散后的颗粒在气力带动下通过旋风收集器和布袋收集器进行收集。
本发明通过加入一定比例的分散剂,同时对卧式搅拌机进行导热油加热,从而在实现分散的同时进行表面改性,进一步巩固了分散效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
1.一种轻质碳酸钙改性工艺,其特征在于包括如下步骤:
a.将石灰石原料煅烧、破碎成生石灰;
b.将生石灰输入一级消化器内消化,再输入二级消化器内进行充分二次消化得到石灰乳;
c.向石灰乳内通入二氧化碳进行碳化沉淀生成碳酸钙,经脱水、干燥和粉碎生成轻质碳酸钙输入到料仓中;
d.将料仓中的轻质碳酸钙输入到进料螺旋机中加入分散剂混合;
e.将混合后的物料输入卧式打散机中,通过导热油加热及进行初步分散,然后通过溢流导管输入到三转子打散机内进行充分分散;
f.将分散后的碳酸钙粉体依次通过旋风收集器和布袋收集器进行收集。
2.如权利要求1所述的一种轻质碳酸钙改性工艺,其特征在于:所述步骤b中一级消化用水料比为0.65~0.8,消化器搅拌转速为700转/分~750转/分,消化器出口温度为65~70℃,消化时间为8-10min。
3.如权利要求1所述的一种轻质碳酸钙改性工艺,其特征在于:所述步骤b中的二级消化中不加水,消化器搅拌转速为750转/分~800转/分,消化器出口温度为80~85℃,消化时间为10-12min。
4.如权利要求1所述的一种轻质碳酸钙改性工艺,其特征在于:所述步骤d中的分散剂添加量为轻质碳酸钙量的1.5~3.5%,其分散剂性能为,外观无色透明液体,粘度12±2mpa.s(25℃),ph值6~7,比重1.115±0.02g/ml,溶解性与水以任意比例混溶。
5.如权利要求1所述的一种轻质碳酸钙改性工艺,其特征在于:所述卧式打散机内设有搅拌叶片若干,其出料端设置有打散叶片,加热温度控制在90~100℃。
6.如权利要求1所述的一种轻质碳酸钙改性工艺,其特征在于:所述三转子打散机由三台电机带动三个转子高速旋转,转子上设有打散棒,与固定在打散机筒体的柱销形成相对运动,使物料在高速旋转的转子带动下呈流态化旋转。