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造纸工业是国内碳酸钙最具开发潜力的市场。
目前,国内造纸工业正处于由酸法造纸转向碱法造纸的初期,随着我国纸张消费量的增长,轻质碳酸钙的用量将逐年增加,尤其是高档纸张生产所需的超细碳酸钙的市场前景更为广阔。
涂料行业也是碳酸钙用量较大的行业其他,油墨牙膏建筑等行业轻质碳酸钙的用量占总产量。
其中,建材行业占。
我国是碳酸钙生产大国,但国内生产的绝大多数为普通碳酸钙,不能满足些行业需要,超细碳酸钙仍需大量进口。
超细碳酸钙主要用于造纸卷烟纸汽车专用碳酸钙及用于橡胶制品领域作为中国经济最发达地区,以上海为中心的江浙沿海区域工业发达,特别是橡胶塑料油墨造纸加工制造业水平较高,对超细碳酸钙的需求较大且质量要求高。
湿法超细活性碳酸钙湿法超细活性碳酸钙是种超细固体材料,粒径,是种价廉物美的纳米材料。
由于湿法超细活性碳酸钙粒子的纳米级超细化,其晶体结构和表面电子结构发生变化,产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应小尺寸效应表面效应和宏观量子效应,在磁性催化性光热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出优越性能,将其填充在橡胶塑料中能使制品表面光艳伸长度大抗张力高抗撕力强耐弯曲龟裂性良好,是优良的白色补强性填料。
在高级油墨涂料中具有良好的光泽透明稳定快干等特性。
纳米级超细碳酸钙不仅可增容降低成本,用于塑料橡胶和纸张中,还具有补强作用。
粒径小于的碳酸钙产品,其补强作用与白碳黑相当。
粒径小于的碳酸钙产品,可用于汽车底盘防石击涂料,因此,纳米级超细碳酸钙的研制开发应用受到国内外关注。
日本在纳米级超细碳酸钙生产技术新产品开发应用方面处于国际领先地位,现已有纺捶形立方形针形链锁形等纳米级超细碳酸钙产品及改性产品余种。
美国着重于超细碳酸钙在造纸和涂料上的应用。
英国主要从事涂料专用超细碳酸钙的研制。
在日本的橡胶工业中,小至油封汽车配件,大至轮胎胶带胶管都已广泛使用纳米级超细碳酸钙,更值得注意的是,它不但可作为补强填料单独使用,而且可根据生产需要与其他填料配合使用,如炭黑白炭黑轻质或重质碳酸钙陶土钛白粉等,达到补强填充调色改善加工工艺和制品性能降低含胶率或部分取代白炭黑钛白粉等价格昂贵的白色填料的目的。
涂料工业,可作为颜料填充剂,具有细腻均匀白度高光学性能好等优点,纳米级超细碳酸钙具空间位阻效应,在制漆中,能使配方中密度较大的立德粉悬浮,起防沉降作用。
制漆后,漆膜白度增加,光泽高,而遮盖力却不降低,这性能使其在涂料工业被大量推广应用。
造纸工业,可用于涂布加工纸的原料,特别是用于高级铜板纸。
由于它分散性能好,粘度低,可代替部分陶土,能有效地提高纸的白度和不透明度,改进纸的平滑度柔软度,改善油墨的吸收性能,提高保留率。
塑料工业,由于纳米级超细碳酸钙具有光泽度高磨损率低表面改性及疏油性等特性,可填充在聚氯乙烯聚丙烯和酚醛塑料等聚合物中,现在又被广泛用于聚氯乙烯电缆填料中。
油墨行业,作为填料,可替代价格较高的胶质钙,并可提高油墨的光泽度和亮度。
其他行业,纳米级超细碳酸钙产品用在饲料行业中,可作为补钙剂,增加饲料含钙量。
在化妆品中使用,由于其纯度高,白度好,粒度细,可以替代钛白粉。
我国对纳米级超细碳酸钙的研制开发始于年代初,至年代后期,上海碳酸钙厂开津化工研究院唐山化工研究所等单位已研制生产几种型号的超细碳酸钙产品。
年代初,广东恩平县广平化工有限公司和辽宁本溪助剂厂先后从日本各引进了条超细碳酸钙生产线,可生产种晶形,主要用于塑料行业。
国内超细碳酸钙的厂家还有重庆松山化工厂北京化工建材厂等。
总的来说,品种少,产量低,特别是纳米级超细碳酸钙仍然需要进口,因此,当前加强研制开发纳米级超细碳酸钙势在必行。
发展前景展望碳酸钙行业的发展,随着我国经济稳定健康持续发展,工业及居民的购买力的提高,塑料橡胶行业将以以上的速度增长,特别是造纸工业向产品高档化发展及生产工艺的进步,这对碳酸钙工业的发展将起到极大的促进作用。
今后,功能化细微化将成为碳酸钙发展的趋势,并且产品结构也为发生很大变化。
我国橡胶塑料制品造纸涂料油墨等工业的迅速发展,要求提高这些行业生产所用的碳酸钙的品位和档次,特别是生产高级铜板纸高档油墨汽车专用漆底盘聚酯漆为年产湿法超细活性碳酸钙产品万吨。
目前国内外生产轻质碳酸钙的工艺主要有鼓泡碳化法,连续喷雾法超重力法和间隙碳化法。
本项目采用的生产方法如下间隙碳化法该工艺是将石灰石在石灰窑中煅烧生成石灰和二氧化碳,其中石灰加水消化生成氢氧化钙悬浮液。
经悬液分离器分级后制成精乳窑气中的气体经脱硫水洗净化除尘后送入碳化塔内碳化。
将精制后的灰乳通过风冷,加水调节到所需浓度再经调节温度至所需工艺要求,由泵送入碳化塔内,通入进行碳化反应,当碳化反应至值等于时停止碳化,送入表面处理工序,经表面处理后,用压滤机脱水,经干燥包装即得成品。
结合国内同类型企业的生产实践生产规模及本公司实际情况,本项目对湿法超细活性碳酸钙选用间歇碳化法生产工艺。
生产工艺流程各生产工序的化学反应石灰石煅烧工序的化学反应↑石灰消化工序的化学反应放热碳化中和工序的化学反应放热生产工艺流程简述本项目生产工艺流程详见下图工艺流程框图。
湿法超细活性碳酸钙生产工艺流程框图胆石主产品冶金石灰副产品水泥原料空气复用水石灰石选灰粗浆液无烟煤焦碳渣渣窑气洁净补充水气废水回用压缩气体煤粉沉淀物回用废滤液废滤烟煤余热螯合活化剂晶型控制剂烟煤渣燃煤废气达标排放立窑煅烧化灰机消化级旋液分离离三级除尘脱硫压缩机输送精浆液贮池沉淀池立窑煅烧池回收水池脱水陈化增浓搅拌碳化沉淀池闪蒸干燥隔膜板框压滤改性处理搅拌碳化粉碎分级排气包装副产品脱硫剂副产品内燃砖燃料主产品湿法超细活性碳酸钙水沐中和脱硫搅拌预制液相分散主要生产工序简述从上述工艺流程看,主要生产工序为石灰石煅烧石灰消化碳化及脱水干燥包装等四大工序。
石灰锻烧合格的石灰石和无烟煤从原料燃料堆场用手推车运至石灰窑提升井架的加料斗,提升至窑顶,按定的燃料比,通过布料器加入窑内,石灰石在窑内经预热干燥分解煅烧冷却后生成石灰,经窑底振动出料器出料后提升至料仓,进入消化工序。
为保证石灰石的充分分解,获得优质石灰,提高立窑利用系数,窑底采用机械鼓风。
煅烧带设有温度控制点,煅烧温度控制在。
石灰窑产生的含窑气经三级除尘器除尘。
级为旋风分离器,二级为填料塔水喷淋除尘,三级为孔板泡沫除尘器,经三级除尘后,基本除去了窑气中的及其他杂质,该窑气中浓度可达到以上,基本达到生产纳米碳酸钙的工艺要求。
净化后的窑气通过空压机送入碳化塔。
石灰消化石灰通过料仓均匀加料至回转消化机,同时从进料口加入倍的热水进行消化,使与水充分接触生成浆液,经旋液分离三级滤渣筛分离并除去残渣,通过浆泵经管道输送至精浆液贮池。
并控制浆液浓度和温度,般情况下,纳米级碳酸钙精浆液的浓度分别在波美度,温度在右。
粉浆液经定时间陈化后,即可送入下道工序碳化。
碳化中和工序碳化工序是生产湿法超细活性碳酸钙产品的关键工序。
湿法超细活性碳酸钙采用高压多级连续碳化法。
精浆贮池中的,乳浊液用泵从第级碳化塔顶部连续喷入,从底部抽出并送入第二级碳化塔,净化后的窑气从第级碳化塔底部鼓入,从塔顶导出也送入第二级碳化塔,使各级塔内的浆液与窑气逆向对流处于鼓泡状态,加入改性处理助剂控制浆液流速,至末级塔中浆液反应到达终点后开始连续出料。
从碳化塔出来的,乳浊液在稠浆贮池内存放定时间进行陈化。
为使晶粒表面达到定的活化度,乳浊液贮池内需保持定的温度,般控制在左右,使其分散均匀。
④脱水干燥包装工序乳浊液经脱水没备脱水后进入干燥机干燥至规定水分,经选粉机分级后,粒度合格的产品称量后包装,每袋,运至仓库,按不同品种分别堆放。
整个工序都是物理过程,但若控制失当,物料将发生化学反应而遭到破坏。
不同品种必须采用不同的脱水烘干方式,才能保证产品的质量,该工序的关键是设备的选型。
工艺设备设备选型本项目设备选型和数量配置的主要依据为生产规模及产品方案,参照国内同类型企业的设备运行现状,以成熟可靠实用为基本原则,并考虑到本企业技术进步的需要,选用国内较为先进的设备。
本项目选用的主要工艺设备见表。
主要工艺设备表设备名称型号数量生产能力生产厂家颚式破碎机台立窑台回转消化机台压力容器台窑气净化塔套压缩机台碳化塔套高速蜗旋气流磨台不锈钢改性釜台搅拌槽台板框压滤机台旋转闪蒸干燥机台水份蒸发量风选机台包装机台袋化验分析仪器套部分工艺设备简介立窑立窑是煅烧石灰石最为通用的生产设备,采用自动温控装置,双层保温及自动装卸系统。
设备技术参数窑体有效尺寸,生产能力,原料块度。
回转消化机主要技术参数为筒体内径,生产能力石灰乳,石灰乳浓度波美度,转速转。
碳化塔目前在碳酸钙行业对普通碳酸钙产品所用的碳化塔比较成熟,对生产细粒碳化塔需要专门的设计,根据产品对碳化塔提出了明确的设计要求,细粒碳化塔要求用不锈钢制造,内层分隔,以便充分碳化,碳化塔规格根据制造厂方提供可为。
旋转闪蒸干燥机放置闪蒸干燥机是新代干燥设备。
该设备连续化操作,高效快速。
其工作原理是热空气以适宜的喷动速度从干燥机底部进入搅拌干燥室,对物料产生强烈的剪切吹浮旋转作用,物料受到离心剪切摩擦而被微粒化,强化了传质传热。
在干燥机底部,较大较湿的颗粒因在搅拌器作用下被机械粉碎,湿含量较低,粒度较小的颗粒被旋转气流夹带上升,在上升过程中进步干燥。
根据上述原理,物料在干燥机内呈高度分散状态,传热效果佳由于热空气形成强烈的旋转气流,对器壁上的物料有冲刷作用,消除了粘壁现象。
该设备在干燥室上部加装陶瓷环或旋流片可以控制出口物料的粒度及温度,以达到不同物料的终水份粒度要求。
本设备的技术参数型号,主机内径,风量,水份蒸发量。
本设备选用燃煤热风炉。
板框压滤机产品型号为。
第五章总图土建工程及运输厂址概况本公司位于浙江省常山县辉埠新区辉埠镇东乡村,在常辉埠公路沿线。
总图布置总平面布置本项目实施场地主要布置有管理及试验用房消化机回水池除尘器空压机房配电间冷却站碳化塔浆池和活化池等,以及仓库生产车间锅炉房浴室及污水处理池等。
绿化厂区内绿化可以美化厂容厂貌,滞尘降噪,改善厂区小气候。
本项目实施时将进行绿化规划,以改善厂区环境。
总图主要技术经济指标本项目所受让土地面积亩左右建筑面积米道路及堆
