重質碳酸鈣最新粉磨裝備與工藝探討

張國成，郭華洋，肖 威

（河南黎明重工科技股份有限公司，河南 鄭州 450001）

碳酸鈣是建材、造紙、塑料、橡膠、油漆、涂料等行業用量最大的無機填料，由于性價比高、市場銷路大、技術要求不高，近年來國內碳酸鈣生產企業大量涌現，尤其是重質碳酸鈣(重鈣)的產量逐年遞增，選擇合理的加工裝備和工藝是重鈣生產企業實現經濟效益和長遠發展的重要保證。

從近年來市場對重鈣粉體產品的要求來看，主要需要其達到一定的細度、通篩率、白度、純度、含鈣量等，有的還要求符合一定的粒度分布要求，某些應用場合還對粉體的顆粒形態做出嚴格要求。

實踐證明，重鈣產品的顆粒形態、粒度及其分布與原料、加工裝備、工藝技術和條件控制有關。因此，為了確保重鈣的品質以適應市場的要求，一要注重重鈣原料的選擇，另一方面需結合市場考察選擇合適的重鈣加工設備與工藝。

1 重鈣生產現狀

重質碳酸鈣是以天然方解石、大理石、白云石或白堊為原料，經機械設備粉磨和分級后達到一定細度的粉狀產品。生產方法有干法和濕法，從實際應用來看，3000目以下的產品，一般以干法生產為宜；3000～6000目產品，通常以濕法生產為宜。

縱觀國內碳酸鈣行業，產業集中度很低，企業結構性矛盾突出，存在企業數量多、平均產能過小、生產工藝落后、加工裝備差、環境污染嚴重等問題。其中最明顯是重復建設、產能過剩、開工率嚴重不足、經濟效益下滑。因此，產業結構調整、轉型升級是碳酸鈣行業“十二五”的首要任務，其中一項政策就是重點鼓勵發展節能環保的重質碳酸鈣。

長久以來，重質碳酸鈣企業在粉體加工中大多采用傳統的雷蒙磨、球磨機等設備，面臨著能耗高、效率低、穩定性差、成品粒度不可控、污染嚴重等難題。因此，升級改造迫在眉睫，裝備水平的提升是碳酸鈣生產企業結構調整、實現經濟效益和長遠發展的重要保證。

2 重鈣加工設備與應用范圍

國內重鈣資源大多品質優良、純度高、白度高，一般不需經過浮選或其他除雜工藝，僅需粉磨分級即可。因此選擇性能優越、質量可靠的粉磨分級設備和工藝至關重要。

目前我國的雷蒙磨、球磨機、高壓磨等國產粉磨設備，在一定程度上滿足了國內重鈣產品加工的需求，實現了一定的經濟效益，但是，隨著產業現代化的發展，該類設備能耗高、污染重等問題突出，需繼續對該類型設備進行技術革新以期適應現代碳酸鈣產業規?；捌洚a品精細化發展的市場需求。

目前適合重鈣加工的先進設備主要有專利產品-歐版磨機、超細立磨等設備，以滿足不同粒度重鈣客戶的需求。該類制備技術均為干法生產，實現自磨自選，通過變頻高效選粉機，可直接制備重鈣，無需再經過外部篩分或分選。由于采用風選原理，可快速將符合成品的重鈣粉吹選出，完全避免過粉磨現象，大大提高了產量和生產效率；同時由于采用了先進的脈沖除塵器，系統達到國家環保要求。

該類裝備適用于碳酸鈣、氧化鈣(生石灰)、石灰石、方解石、大理石等碳酸鈣類礦石以及各種非金屬礦；可滿足不同行業要求，有多種方案可選，可加工80～200目、200～400目、400～800目、800～1500目、1500～3000目重鈣產品。

3 重鈣制備工藝及設備選型

3.1 生產80～400目重鈣制備技術及工藝

(1)歐版磨機。

歐版磨機系統為閉路系統，是黎明重工自主開發的第四代磨機產品，是在國產雷蒙磨和擺式磨的基礎上，引進歐洲最新設計理念及標準，潛心開發出的具有國際領先技術水平，擁有多項自主專利技術的最新粉磨設備(專利號：ZL 200920088889.8，ZL 2009 20092361.8，ZL 200920089947.9)。自投放市場以來，性能穩定、技術先進、客戶口碑好，通過科學技術成果鑒定。

歐版磨粉機作為一種高效節能裝備，其技術特點是單機生產能力大、易于規模化生產、單位產品能耗低、易于維護等，一次成品細度d97=80～400目(200～38μm)，單機生產能力依機型不同在6～50t/h，其工藝流程見圖1。

圖1 歐版磨制備重鈣工藝流程

MTW系列歐版磨粉機為立式結構，占地面積小，成套性強。主要由主機、風機、選粉機、專用除塵器、旋風集粉器、管道裝置及電機組成。配套輔助設備可選擇破碎機、提升機、給料機等，見圖2。

圖2 歐版磨機主機結構

(2)立式磨系統。

黎明重工立式磨系統為開路系統，是結合德國萊歇、非凡等公司的技術優勢，結合中國的工況條件而開發設計的一款大型化、工業化制粉設備，尤其適用于規模化的碳酸鈣粉碎加工，其自動化程度高、生產成本低、效率高，一次成品細度d97=200～38μm，單機生產能力依機型不同在20～100t/h，其工藝流程見圖3。

圖3 LM立式磨制備重鈣工藝流程

立式磨是利用磨輥與磨盤的相對運動對物料進行料床粉碎，輥壓增加，物料細度變小；磨細的物料靠氣流將其帶起，由其上面的分離器(分級機)在磨內分級，粗粉落入磨盤重新被粉碎；合格細粉由風送出磨至袋收塵器收集。

立式磨主要由傳動裝置、磨輥與磨盤、分級裝置、加壓和潤滑裝置、機殼與機座等部分組成，見圖4。分級裝置由傳動系統、轉子、導向葉片、粗粉錐斗、出風口組成，是保證產品質量的關鍵性部件，有動態、動靜態組合多種結構型式。

圖4 LM立式磨主機結構

3.2 生產400～1500目重鈣生產技術及工藝

生產該細度范圍的重鈣主要選用超細立磨，LUM系列超細立式磨是黎明重工結合多年的各種磨機研發制造經驗,以LM系列立式磨為基礎，借鑒德國超細立磨的相關技術，設計開發的先進粉磨設備，是一種一次完成超細粉磨、分級、輸送于一體的超細制粉行業專業設備，其工藝參數、機械性能及成品質量等技術指標達到國際先進水平。該機可直接粉磨生產650目的重鈣，通過增加二次分級裝置，可生產1500目的超細重鈣。該機主要應用于超細碳酸鈣的粉碎加工，一次成品細度d97=400～1500目(8～38μm)，單機生產能力依機型不同在8～18t/h，其工藝流程見圖5。

LUM系列超細立式磨可廣泛應用于方解石、大理石、石灰石、重鈣、滑石、重晶石、白云石等礦物的大規模超細粉磨加工。

圖5 LUM超細立式磨制備重鈣工藝流程

LUM超細立式磨整套系統包含：給料裝置、磨機主機、脈沖收塵器、風機、消音器、管道裝置、控制系統等。其中超細立磨主機主要由選粉機、磨輥裝置、磨盤裝置、加壓裝置、減速機、電動機、殼體、稀油潤滑站、液壓站等部分組成，見圖6。

圖6 LUM超細立式磨主機結構

3.3 生產400～3000目重鈣制備技術及工藝

該細度范圍內的重鈣粉加工可選擇黎明重工超細中速環輥磨，HGM系列環輥微粉磨是黎明重工根據近30年的磨機生產經驗，吸取國內外磨機的優點，經過多次充分考察、研究、試驗開發出的一種專用于生產超細粉及微粉的設備。該機主要應用于超細碳酸鈣的粉碎加工，一次成品細度d97=400～3000目(5～38μm)，單機生產能力依機型不同在0.5～10t/h，其工藝流程見圖7。

該機具有輥壓、研磨、沖擊等綜合機械粉碎性能，特別適用于方解石、石灰石、大理石、重鈣、滑石、重晶石等礦物超微粉碎，是理想的礦物深加工設備。

HGM環輥微粉磨主要包括：主機、選粉機、擴散式旋風集粉器、脈沖除塵器、高壓風機、消聲器等。根據工藝要求可選配破碎機、提升機、儲料倉、給料裝置等輔助配套設備，見圖8。

圖7 HGM環輥微粉磨制備重鈣工藝流程

圖8 HGM環輥微粉磨主機結構

4 結語

歐版磨機、超細立式磨等設備作為高效節能、規模化粉磨設備，已經廣泛應用于碳酸鈣等白色非礦工業的生產加工，越來越多的規?；剽}等非礦企業也都傾向于采用歐版磨等先進裝備技術來生產重鈣、方解石、石灰石、滑石、石膏等白色非礦產品，以期實現產業規模化、提升市場競爭力。

建議投資者在選擇重鈣加工設備及工藝時，一定要結合本地原料性質、市場行情、產品的定位、裝備廠家的實力及設備先進性等綜合因素全面慎重考慮。同時建議輕鈣企業根據情況也可適當增加重鈣項目，相比較而言投資少、見效快一些，也能豐富產品線，提高競爭力。