一种生产重质碳酸钙的分级处理循环系统的制作方法

本发明涉及重质碳酸钙生产设备技术领域，具体涉及一种生产重质碳酸钙的分级处理循环系统。

背景技术：

碳酸钙通常分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。重质碳酸钙又称研磨碳酸钙，简称重钙，是用物理加工方法制得的；轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙，简称轻钙，是用化学加工方法制得的。重质碳酸钙是用物理方法而得到的碳酸钙产品，一般是采用纯度高的石灰石(如方解石、白垩等)进行研磨，重质碳酸钙的密度比轻质碳酸钙的要重，沉降体积较低。

重质碳酸钙的生产系统分为干法和湿法两种。当前，国内以干磨分级改性为主，这一生产系统的最大弊端是，产品在粒径分布上由于受设备的制约，无法完成高目数产品的生产，主要是产量低、产品质量不稳定。湿法生产，即先将方解石磨成一定细度的粉末，再将其在水中加入一定量的分散剂进行湿法研磨、脱水、干燥、粉碎而得。但是这种湿法研磨生产过程会使碳酸钙出现二次团聚，分散性差，影响产品的应用性能。

现有湿磨生产重质碳酸钙过程中，必须在研磨时加入助磨剂，这是因为低固含研磨粒径难以达标，后期难以烘干分散，高固含研磨因工艺、设备的缺陷，不加助磨剂浆料无法流动、团聚(糊磨)。但恰恰助磨剂是导致很多下游产品无法使用或产生诸多瑕疵的主要原因，并且带有化学成分的不同助剂也是一些卫生产品禁用。受工艺制约，我国碳酸钙与国外在加工工艺上存在较大差距，导致国内高端产品市场被外企垄断的局面。尤其是制备高端透气膜时，对粉体的粒径和工艺有着特殊的要求，添加助磨剂、粒径不均匀会导致无法拉膜，拉出的膜不能有效形成微孔。

针对现有生产系统存在的问题，人们一直致力于改进和研究。申请号为201420815349.6的中国专利公开了一种重质碳酸钙分级装置，将立式研磨机与分级机连通，其中分级机内设置有细粉级分级机和中细粉级分级机，得到品质较高的产品，但只适用于粉体升级的方式，无法实现对浆料的分级。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种生产重质碳酸钙的分级处理循环系统，该循环系统实现了浆料分级工艺，弥补了国内湿磨浆料无法分级的问题，使产品粒径分布较窄，产品细度更均匀。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种生产重质碳酸钙的分级处理循环系统，按照原料走向依次设置有原料罐、配料罐、湿磨机、旋流器、成品浆料罐、离心机、烘干机和成品罐；

所述原料罐通过螺旋输送机连通配料罐，所述配料罐和湿磨机之间还设置有湿磨机缓冲罐，所述配料罐的出料口连通湿磨机缓冲罐，所述湿磨机缓冲罐连通湿磨机的进料口，所述湿磨机和旋流器之间还设置有旋流器进料罐，所述湿磨机的出料口连通旋流器进料罐，所述旋流器进料罐连通旋流器的进料口；

所述旋流器为水力旋流器；所述水力旋流器还包括溢流口和底流口；所述底流口连通有回收桶，所述回收桶为圆柱体结构，所述回收桶设置有粗料出口；所述溢流孔连通有分流桶；所述分流桶为圆柱体结构，所述分流桶设置有浆料出口；所述浆料出口通过管道连通成品浆料罐，所述粗料出口与湿磨机的进料口连通。

作为一种改进，所述烘干机和成品罐之间还连通有改性罐、改性除尘器，所述烘干机的出料口连通改性罐的进料口，所述改性罐的出料口连通改性除尘器。

作为一种改进，所述原料罐和成品罐的进料口处分别设置有布袋过滤器。

作为一种改进，所述旋流器进料罐的出料口与旋流器的进料口之间设置有贯穿所述回收桶的旋流器进料管；围绕所述旋流器进料管还同心设置有套管，所述套管与所述回收桶底部相连接，所述套管内径大于所述旋流器进料管内径。

作为一种改进，所述湿磨机为超细湿法搅拌磨lxjm3600。

作为一种改进，所述水力旋流器为sc1397水力旋流器。

作为一种改进，所述湿磨机和旋流器之后分别设置有第一振动筛和第二振动筛。

作为一种改进，所述湿磨机缓冲罐通过卧式离心渣浆泵和流量计定量输送浆料给湿磨机。

作为一种改进，所述旋流器进料罐通过卧式离心渣浆泵和电磁流量计控制定量输送浆料给旋流器。

作为一种改进，所述分流桶还设置有液位控制口，所述液位控制口位于浆料出口的水平线下方。

作为一种改进，所述回收桶和分流桶顶部均设置有观察盖，所述观察盖设置有透明观察窗。

采用上述技术方案所取得的技术效果为：

1.本发明的循环系统是一种适用于湿磨制备重质碳酸钙浆料的生产系统，解决了现有生产系统无法实现浆料分级的问题。同时，因为浆料分级的实现，从而可以通过降低浆料的固含量，赋予浆料良好的流动性，解决了湿磨机糊磨堵塞，避免使用助磨剂，解决了助磨剂导致下游产品无法使用或产生诸多瑕疵的问题，提高了产品品质。

2.该循环系统设置有旋流器，将研磨后的浆料进行分离，通过旋流器分离，将合格浆料进行后期处理，并分离出粗颗粒，将粗颗粒回收再研磨，缩短了浆料在湿磨机内研磨时间，减少细颗粒产生，从而达到粒径收窄，分布均匀。所述旋流器为sc1397水力旋流器，底流口直径为3.0～6.0mm，可以实现分级后合格浆料达到粒度d50＝0.5～2.5um，d97＝4.0～8.0um，+25um＜12ppm的标准。从而使产品粒径分布较窄，产品细度更均匀。

3.该循环系统包括改性罐和改性除尘器，对重质碳酸钙改性处理，满足不同下游产品对重质碳酸钙的不同需求。

4.该循环系统在所述旋流器进料罐的出料口与旋流器的进料口之间设置有贯穿所述回收桶的旋流器进料管；围绕所述旋流器进料管还同心设置有套管，所述套管与所述回收桶底部相连接。所述套筒一方面与回收通连接起到密封的作用，另一方面，分隔粗料和旋流器进料管，防止渗料。

5.该循环系统，所述湿磨机和旋流器之后分别设置有第一振动筛和第二振动筛；原料罐和成品罐的进料口设置有布袋过滤器，在制备过程中实现对产品的多级过滤，从而保证产品的粒径均匀。

附图说明

图1是本发明的生产重质碳酸钙的分级处理循环系统的整体结构示意图；

图2是本发明的生产重质碳酸钙的分级处理循环系统的回收桶和分流桶结构示意图；

图中，1-原料罐，101-布袋过滤器，2-配料罐，3-湿磨机，4-旋流器，401-溢流口，402-底流口，403-旋流器进料管，5-成品浆料罐，6-离心机，7-烘干机，8-成品罐，801-布袋过滤器，9-湿磨机缓冲罐，10-旋流器进料罐，11-改性罐，12-改性除尘器，13-第一振动筛，14-回收桶，1401-粗料入口，1402-粗料出口，1403-套管，1404-透明观察窗，15-分流桶，1501-浆料入口，1502-浆料出口，1503-液位控制口，1504-透明观察窗，16-第二振动筛。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2共同所示，一种生产重质碳酸钙的分级处理循环系统，一种重质碳酸钙的分级处理循环系统，按照原料走向依次设置有原料罐1、配料罐2、湿磨机3、旋流器4、成品浆料罐5、离心机6、烘干机7和成品罐8。

所述原料罐1通过螺旋输送机连通配料罐2，所述配料罐2和湿磨机3之间还设置有湿磨机缓冲罐9，所述配料罐2的出料口连通湿磨机缓冲罐9，所述湿磨机缓冲罐9连通湿磨机3的进料口，所述湿磨机3和旋流器4之间还设置有旋流器进料罐10，所述湿磨机3的出料口连通旋流器进料罐10，所述旋流器进料罐10连通旋流器4的进料口。

所述旋流器4为水力旋流器；所述水力旋流器为sc1397水力旋流器。所述水力旋流器包括溢流口401和底流口402；所述底流口402连通有回收桶14，所述回收桶14为圆柱体结构；所述回收桶14内部设置有连通所述底流口402的套管1403，所述套管1403内径小于回收桶14的粗料入口直径。所述溢流孔连通有分流桶15；所述分流桶15为圆柱体结构，所述分流桶15设置有浆料出口1502。所述旋流器进料罐4的出料口与旋流器4的进料口之间设置有贯穿所述回收桶的旋流器进料管403；围绕所述旋流器进料管403还同心设置有套管1403，所述套管1403与所述回收桶14底部相连接，所述套管1403内径大于所述旋流器进料管403直径。

所述浆料出口1502通过管道连通成品浆料罐5，所述粗料出口1402与湿磨机3的进料口管道连通。

作为改进，所述分流桶15还设置有液位控制口1503，所述液位控制口1503位于浆料出口1502的水平线下方。所述烘干机7和成品罐8之间还连通有改性罐11和改性除尘器12。所述原料罐1的进料口处设置有布袋过滤器101，所述成品罐8的进料口处设置有布袋过滤器801。所述湿磨机3和旋流器4之后分别设置有第一振动筛13和第二振动筛16。所述湿磨机缓冲罐9通过卧式离心渣浆泵和流量计定量输送浆料给湿磨机3。所述旋流器进料罐10通过卧式离心渣浆泵和电磁流量计控制定量输送浆料给旋流器4。所述回收桶14和分流桶15顶部均设置有观察盖，所述回收桶14的观察盖上设置有透明观察窗1404，所述分流桶15的观察盖上设置有透明观察窗1405。

具体的生产过程为：将方解石经过破碎机破碎和研磨机粉磨成分解石粗粉，并储存在原料罐1中备用。然后将分解石粗粉通过螺旋输送机输送到配料罐2中，并加水配制低固含量浆料，将浆料通过卧式离心渣浆泵和流量计定量输送浆料给湿磨机3进行研磨；所述湿磨机3为超细湿法搅拌磨lxjm3600。湿磨机进料2吨，吨功率60kw，湿磨机进行研磨的流速为150l/min。

作为改进，所述配料罐2和湿磨机3之间还设置有湿磨机缓冲罐9，所述配料罐2的出料口连通湿磨机缓冲罐9，所述湿磨机缓冲罐9连通湿磨机3的进料口。通过配料罐出料泵将配料罐2的浆料输送到湿磨机缓冲罐9中，所述湿磨机缓冲罐9设置有搅拌器，通过搅拌保证浆料的均匀性，然后通过卧式离心渣浆泵和流量计定量输送浆料给湿磨机3。湿磨机缓冲罐9的设置可以保证生产的持续进行和浆料的均匀性。

将研磨后的浆料加水稀释，加压通过旋流器4，分离出粗颗粒通过底流口402排出进入回收桶，回收桶14通过套管与所述底流口402连通，方便进料，然后粗料再循环至湿磨机3继续研磨，合格浆料通过溢流口401进入成品浆料罐5。浆料分离后，浆料指标为：粒度d50＝0.5～2.0um，d97＝5.0～8.0um，+25um＜12ppm。

分流桶15设置有液位控制口1503，液位控制口1503控制旋流器进料罐10的液位，实现旋流器4生产的持续进行。液位控制口1503安装有自动调节阀，所述自动调节阀由旋流器进料罐10料位控制。

作为一种改进，所述湿磨机3和旋流器4之间还设置有旋流器进料罐10，所述湿磨机3的出料口连通旋流器进料罐10，所述旋流器进料罐10连通旋流器4的进料口。通过湿磨机出料泵将湿磨机3的浆料通过管道输送到旋流器进料罐10中，所述旋流器进料罐设置有搅拌器，保证浆料的均匀性。所述旋流器进料罐4的出料口与旋流器4的进料口之间设置有贯穿所述回收桶的旋流器进料管403；围绕所述旋流器进料管403还同心设置有套管1403，所述套管1403与所述回收桶14底部相连接，所述套管1403内径大于所述旋流器进料管403内径。浆料通过所述旋流器进料管403进入旋流器进行分离，分离以后粗料通过底流口402进入回收罐，合格浆料进入分流桶15。套筒1403一方面与回收通14连接起到密封的作用，另一方面，分隔粗料和旋流器进料管403，防止渗料。

作为改进，湿磨机3的浆料先通过第一振动筛13，然后进入旋流器进料罐9。通过旋流器进料泵将旋流器进料罐9的浆料管道输送到旋流器4中，浆料经过分离后，合格浆料经过第二振动筛16，然后进入成品浆料罐5。

将成品浆料罐5中的浆料通过离心机进料泵输送到离心机6中脱水，脱水机设定转速比50:1，分离的浆料固含70％，白水0.3％。然后使用泥浆泵将脱水后的浆料注入烘干机7，控制转速1600rpm，温度110℃；风量150m³/min，得到重质碳酸钙成品，储存在成品罐8中，通过包装机进行分装。

作为改进，所述烘干机7和成品罐8之间还连通有改性罐11、改性除尘器12，所述烘干机7的出料口连通改性罐11的进料口，所述改性罐11的出料口连通改性除尘器12。实现对重质碳酸钙的改性处理，满足不同下游产品对重质碳酸钙填料的不同需求。

现有生产设备制备的重质碳酸钙，2um达到57％时，10um才能达到100％。而通过本发明的循环系统制备的重质碳酸钙，湿磨浆料2um达到40％时，10um就能达到100％，粒径大幅收窄。制备的透气膜透气性提高，光泽度改善，针孔缺陷大幅度降低，无晶点；另外，随着填料粒径变窄，透气膜的横向拉伸强度提高。同时，该循环系统实现了浆料升级，可以对较低固含量的浆料进行分级后再研磨，这样可以避免使用助磨剂(现有设备不能对浆料分级，对高固含量浆料进行研磨，不使用助磨剂，造成湿磨机糊磨堵塞，无法完成研磨过程)，制备的重质碳酸钙不含有任何助磨剂，含杂质少，且粒径分布窄，在制备透气膜时，减少了影响因素，避免膜起泡爆裂导致膜破损，从而提高透气膜成品率。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。