輕質(zhì)碳酸鈣(Light Calcium Carbonate),又稱沉淀碳酸鈣(Precipitated Calcium Carbonate),簡稱PCC。
輕質(zhì)碳酸鈣是一種重要的基本化工原料,造紙、塑膠、塑膠薄膜、化纖、橡膠、膠黏劑、密封劑、日用化工、化妝品、建材、涂料、油墨、油灰、封蠟、膩子、醫(yī)藥、食品(口香糖、巧克力)、飼料等。輕鈣的作用有 :增加產(chǎn)品體積、降低成本 ;改善加工性能(如調(diào)節(jié)黏度、流變性能、硫化性能);提高尺寸穩(wěn)定性,補強或半補強;提高印刷性能;提高物理性能(如耐熱性、消光性、耐磨性、阻燃性、白度、光澤)等。
輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝有很多種:(1)碳化法、(2)純堿氯鈣法、(3)苛化堿法、(4)聯(lián)鈣法、(5)蘇爾維法。
我國主要采用碳化法,將石灰石原料燃燒成生灰石和二氧化碳,再加水消化生石灰,生成石灰乳,然后再通入二氧化碳,石灰乳生成碳酸鈣沉淀,碳酸鈣沉淀經(jīng)脫水,干燥,冷卻,粉碎,過篩,即制得輕質(zhì)碳酸鈣。
主要化學(xué)反應(yīng)
1.石灰石煅燒反應(yīng)
2.生石灰消化反應(yīng)
CaO+ H2O→Ca(OH)2
3.碳酸化反應(yīng)
Ca(OH)2+ CO2→CaCO3+ H2O
碳化法工藝流程
目前,國內(nèi)絕大部分沉淀碳酸鈣生產(chǎn)廠均以石灰石為原料、無煙塊煤或粉煤為燃料,按一定比例、一定粒度,在半機械化或鐵皮機械化立窯中煅燒,生石灰經(jīng)過篩、挑選后,在化灰機或化灰池中加70℃以上熱水進(jìn)行消化反應(yīng),制成石灰乳,再經(jīng)滾篩或曲流池、三級旋液分離器除渣后制取精漿液,待碳化。
石灰窯頂引出CO2含量在25%以上的窯氣,經(jīng)慣性除塵器、噴淋塔、泡沫或填料塔等三級除塵降溫后,進(jìn)入壓縮機或羅茨風(fēng)機,壓縮升壓送碳化塔。精制石灰乳由泵打入碳化塔內(nèi),液位高度3.5~10m(因窯氣壓力不同而高度不同),停止打液,開啟碳化塔底部窯氣進(jìn)氣閥。窯氣自碳化塔底部鼓泡向上,CO2同精漿液中Ca(OH)2進(jìn)行碳化反應(yīng),生成CaCO3沉淀。
當(dāng)碳酸化反應(yīng)終止后,關(guān)閉窯氣進(jìn)氣閥,停止碳化。打開碳化塔底部放漿閥,放到稠厚池,停留1~2h后,稠液經(jīng)高位機槽進(jìn)入離心機,進(jìn)行固液分離。濾液去濾液池,部分送消化作為化灰水補充,部分經(jīng)沉淀后排放。濾餅經(jīng)粉碎機粉碎后,送入回轉(zhuǎn)干燥機干燥,干粉經(jīng)篩粉機或風(fēng)選機篩分除渣分級,產(chǎn)品經(jīng)包裝機包裝,待銷。
活性碳酸鈣制造工藝
活性沉淀碳酸鈣制造工藝,分干法及濕法改性處理工藝兩種。濕法改性工藝產(chǎn)品質(zhì)量好,活性劑用量少;但遇水解或不溶于水的改性劑,則須采用干法改性工藝。
濕法改性處理工藝,是在制造沉淀碳酸鈣工藝中,于碳化塔后增加濕法處理工藝設(shè)備,制造活性沉淀碳酸鈣。
干法改性處理工藝,是在制造沉淀碳酸鈣工藝中,於干燥后增加干法處理工藝設(shè)備,制造活性沉淀碳酸鈣。輕鈣生產(chǎn)正常后,從羅粉機篩分的合格粉體,定量輸入混合機中。開啟混合機,蒸汽加熱至90~110℃ ,按要求均勻加入活化劑?;罨?h后,待粉體表面完全包覆,打開卸粉閥,放入冷卻貯槽,降溫后進(jìn)入氣流振動篩系統(tǒng),篩分、包裝。