超細重質碳酸鈣干法加工工藝與設備比較
我國的重鈣研磨加工設備種類繁多，它們與超細分級機配合組成超細加工系統，一般都可以達到超細生產的效果。但是采用哪種生產工藝和設備更加合理則需要依據市場對重鈣的細度要求和企業的利潤*大化，客觀地評價各種工藝和設備。
目前我國重鈣市場上主流需求的是600～1500目的重鈣產品；重鈣產品的附加值增值率偏低(與滑石、重晶石、高嶺土等相比)，規模是影響效益的主要因素之一。要滿足市場要求及企業利潤這二個條件，在選擇重鈣加工工藝和設備時原則上要達到：技術成熟、設備運行可靠、產品質量穩定、噸產品投資少、產品能耗低。
1、重鈣干法工藝與設備簡述
重鈣干法超細加工設備主要由研磨和分級設備組成。成熟的研磨設備主要有雷蒙磨、振動磨、環輥磨、干式攪拌磨、立式輥輪磨和球磨機等。分級設備主要是采用強制渦流原理制造的葉輪式超細分級機。下面主要從研磨設備的技術特點，進行分析評價。
1.1、重鈣工藝及設備技術性能簡介
(1) 雷蒙磨+分級機工藝。
雷蒙磨屬于碾壓粉碎，以電機帶動磨輥，以離心力施壓物料在低速狀態下相互擠壓、摩擦和剪切粉碎，伴有間斷沖擊粉碎作用。生產400目以下的產品，無論在投資還是能耗方面，雷蒙磨都有很大優勢。但是，碾壓粉碎原理決定了雷蒙磨產生的微粉量相對較少，例如，在400目的細粉中，＜10μm的微粉只占到36%左右。通常將雷蒙磨進行改造，或外加超細分級系統，也可以生產800～1250目的超細產品。
但是，因為微粉含量低，用雷蒙磨生產800目以上超細重鈣粉，其生產能力偏小。
(2) 干式攪拌磨+分級機工藝。
干式攪拌磨也稱為攪拌式球磨機，磨體為立式筒體，中間有攪拌軸，帶動物料和介質轉動產生研磨。其研磨效率較高，與分級機配套使用，比較適合1250目以上超細重鈣的生產；特別是在單純生產2500目以上重鈣產品時，這是一個非常值得推薦的工藝。
(3) 振動磨+分級機工藝。
振動磨是利用高頻振動使研磨介質與物料之間產生強烈沖擊與研磨，從而粉碎物料。振動磨的研磨效率高，出磨粉體中細粉含量較高，更適合研磨生產1250目以上的產品；振動磨的長徑比較大，過研磨現象嚴重，用于重鈣生產并不是很好的選擇。
(4) 環輥磨+分級機工藝。
環輥磨的機械構造及粉磨機理與雷蒙磨類似，均屬于磨輥離心施壓給物料，碾壓粉碎，但在磨輥結構上有重大改進，其粉碎效率遠遠好于雷蒙磨，主要用于生產1500目以下的超細重鈣。目前該類研磨設備因其節電和投資低廉，在重鈣行業得到迅速推廣使用。但需更進一步研究其單機產量的擴大，與球磨機及立式磨比較，其產品的穩定性也值得研究。
(5) 立式磨+分級機工藝。
立式輥輪磨機(簡稱立式磨)的粉磨機理與雷蒙磨類似，均屬于碾壓粉碎，由于磨輥的施壓是采用高壓液壓方式，磨輥對物料的碾壓壓力增大數十倍甚至更大，所以其粉碎效率遠遠好于雷蒙磨。目前是大規模生產重鈣的主流設備之一。
立式磨常見為二輥結構，主要用于生產400目以下的粉體。后來又開發了三輥立式磨，細粉含量得到了較大改善，但一般仍以一次性生產600目以下的產品為佳。對上部的分級機改造后，可直接生產1250目以下的超細微粉。為了得到更細的產品，可以利用立式磨生產的600～1000目產品，另配超細分級機進行二次分級，生產1250目以上的產品。
(6) 球磨機+分級機工藝。
球磨機的粉碎原理是，物料與研磨介質一起，在球磨機的回轉過程中相互沖擊和研磨，其細粉產量低于干式攪拌磨和振動磨研磨的產品，但高于其他的粉碎設備生產的產品。在經過磨內改造后，因其研磨能力得到大大改善，細粉含量接近振動磨，而過研磨現象又大大低于振動磨。是目前大規模生產重鈣的主流設備之一。
高細球磨機配分級機工藝是當今世界先進粉體技術公司強力推薦、歐美*粉體公司普遍采納的工藝方案。廣泛應用于方解石、重晶石、滑石及高嶺土等非金屬礦的加工。以生產重鈣微粉為例，可以生產600～6500目的產品，特別適宜于800～2500目的產品，單機生產規模1～10萬t/a。
1.2、重鈣主流加工工藝及設備的比較
上述可見，雖然雷蒙磨等都是目前重鈣企業常用的設備，但是大多數設備都難以實現超細重鈣的大規模生產。
目前歐洲、美國及由他們提供技術和設備的其他國家和地區，基本上都是球磨機配大型分級機的加工工藝及設備。而由日本和我國臺灣省提供技術及設備的地區，主要是三輥立式磨配分級機的工藝，但也有球磨配分級機的工藝。重鈣干法工藝及設備應用情況如表1所示。
實踐證明，在600目以上的超細重鈣產品干法大規模生產方面，適合本行業發展的技術與設備主要有二類，即高細球磨機配超細分級機和立式磨配超細分級機。立式磨與球磨機的加工系統比較見表2
關于立式磨二次分級下的粉體(下品)質量(細度)存在的波動問題，說明如下：立式磨生產重鈣，出磨的產品細度一般在1000目以下，如果生產1250目以上的產品，就必須進行二次分級。如圖1、圖2所示，同樣用立式磨出品的800目粉進行二次分級，導致下品1和下品2的粒度分布不同，這樣下品的質量就很難界定。（莫壽雄）
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文章整理編輯：唐山金泉冶金能源新技術開發有限公司 總工室
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