立磨機(jī)力薦造紙用重質(zhì)碳酸鈣磨粉工藝

碳酸鈣磨粉機(jī)　立磨機(jī)

　　作為碳酸鈣磨粉機(jī)知名廠家，鴻程立磨機(jī)力薦造紙用重質(zhì)碳酸鈣磨粉工藝，提升造紙用重鈣粉體品質(zhì)。

　　目前，國內(nèi)外大型造紙?zhí)妓徕}生產(chǎn)企業(yè)多采用濕法研磨制備重質(zhì)碳酸鈣，并通過管道直接將碳酸鈣漿料泵送至造紙廠使用，如歐米亞鈣業(yè)（北海）有限公司投資的年產(chǎn)5萬絕干噸微米級(jí)碳酸鈣漿料項(xiàng)目，就是全球紙業(yè)巨頭芬蘭斯道拉恩索公司廣西林紙一體化項(xiàng)目的配套項(xiàng)目。作為中堿性抄紙系統(tǒng)應(yīng)用的主要填料，重質(zhì)碳酸鈣漿料的品質(zhì)對(duì)紙張質(zhì)量以及生產(chǎn)操作產(chǎn)生重要的影響。

　　1、造紙用重質(zhì)碳酸鈣漿料的質(zhì)量要求

　　抄紙濕部使用的重質(zhì)碳酸鈣必須滿足以下要求：高白度、高純度、粒徑及其分布穩(wěn)定、低鹽酸不溶物含量及磨耗、慢速沉降性能等。這些指標(biāo)要求與紙機(jī)濕部生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性以及紙張質(zhì)量指標(biāo)的控制緊密關(guān)聯(lián)。

（1）高白度

重質(zhì)碳酸鈣填料的白度影響紙張產(chǎn)品的白度，更會(huì)影響到部分使用增白染料助劑的紙張色相穩(wěn)定性和生產(chǎn)成本的控制。對(duì)于碳酸鈣白度的標(biāo)準(zhǔn)控制為≥90%，部分特種紙企業(yè)對(duì)于碳酸鈣白度的標(biāo)準(zhǔn)控制則提升為≥92%。

（2）高碳酸鈣含量、低鹽酸不溶物、低磨耗

作為填料用的重質(zhì)碳酸鈣，質(zhì)地比較軟，碳酸鈣含量越高越有助于減少摩擦作用，可以減少對(duì)造紙?jiān)O(shè)備的損傷，延長生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命，市場(chǎng)上對(duì)于碳酸鈣含量的控制標(biāo)準(zhǔn)為≥98%。

鹽酸不溶物以及磨耗指標(biāo)主要針對(duì)碳酸鈣中所含的非可溶鹽類及硬質(zhì)雜質(zhì)而言，如指標(biāo)過高且長期使用勢(shì)必造成紙機(jī)以及涂布設(shè)備的快速磨損，尤其對(duì)于流漿箱、網(wǎng)部、壓榨部各相關(guān)部件產(chǎn)生明顯的損傷，造紙使用的填料級(jí)碳酸鈣的鹽酸不溶物控制要求為≤0.35%，磨耗控制要求為矣22g/m-2。

（3）粒徑分布

根據(jù)不同的用途，對(duì)重質(zhì)碳酸鈣粒徑及其分布的要求也不同，就目前抄紙濕部所用的研磨碳酸鈣，粒徑控制為65級(jí)，要求其粒徑集中分布在某一區(qū)域，呈正態(tài)分布，以便于生產(chǎn)過程中操作參數(shù)調(diào)整控制，粒徑控制范圍為-2μm含量65%、-45μm含量100%。

控制好作為填料使用的碳酸鈣粒徑，以便為后續(xù)在相同紙機(jī)條件下提高填料的留著性能和為紙張印刷提供一個(gè)均勻良好的表面性能。

（4）沉降性能

沉降性能主要是衡量研磨碳酸鈣漿料處于穩(wěn)定狀態(tài)下其懸浮顆粒沉降速率的快慢：沉降速率過快，一方面不利于生產(chǎn)過程中的儲(chǔ)存，并且會(huì)導(dǎo)致攪拌的動(dòng)力消耗過大，同時(shí)也說明研磨碳酸鈣可能存在粒徑過大、分散性不好或添加分散劑量偏少等問題。

如長時(shí)間無沉降則可能是存在研磨粒徑過細(xì)或分散劑添加過量，如此的質(zhì)量問題會(huì)導(dǎo)致紙機(jī)濕部系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)異常，正常為-2μm含量65%的碳酸鈣（固含量17%-18%）15min沉降速度為≤1mm。

2重質(zhì)碳酸鈣研磨工藝及過程參數(shù)控制

（1）研磨的簡要流程

研磨流程可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)對(duì)漿料品質(zhì)需求的不同作適當(dāng)調(diào)整，相關(guān)的研磨機(jī)設(shè)備供應(yīng)商會(huì)根據(jù)研磨機(jī)的能力和后續(xù)漿料質(zhì)量指標(biāo)提供適合的研磨設(shè)備及流程。

在研磨流程中浸泡程序必不可少，以使其逐步潤脹便于后續(xù)研磨操作，使?jié){料質(zhì)量得到穩(wěn)定控制，也可減少研磨電機(jī)的電流頻繁波動(dòng)。

配備儲(chǔ)存槽為保證研磨漿料的濃度穩(wěn)定且能連續(xù)供給，減少斷料問題出現(xiàn)。

研磨機(jī)流程操作過程中有嚴(yán)格的啟停順序，否則會(huì)造成研磨機(jī)堵塞或研磨電機(jī)燒毀等問題。研磨機(jī)的開啟必須按照碳酸鈣的流動(dòng)方向逐一操作，待有漿料從單個(gè)研磨機(jī)出口流出后再啟動(dòng)相應(yīng)的控制開關(guān)，否則空轉(zhuǎn)的研磨機(jī)會(huì)造成研磨介質(zhì)球珠的損傷，影響后續(xù)研磨質(zhì)量。

研磨過程全部結(jié)束后應(yīng)立即用清水運(yùn)轉(zhuǎn)流洗研磨機(jī)組，直至該研磨機(jī)出口重質(zhì)碳酸鈣濃度很低后，再按照開啟的順序逐一關(guān)閉研磨電源，避免碳酸鈣結(jié)塊影響下次研磨工作。

（2）原粉的質(zhì)量選擇

碳酸鈣原粉的選擇與后續(xù)研磨成品漿料質(zhì)量密切相關(guān)，綜合成品研磨碳酸鈣的考核指標(biāo)，首先應(yīng)從原粉的白度、碳酸鈣含量、鹽酸不溶物含量等3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合考量，因?yàn)檫@3個(gè)指標(biāo)不僅為原粉的驗(yàn)收指標(biāo)還是成品漿料的質(zhì)量指標(biāo)，僅研磨后漿料的白度會(huì)略高于原粉外，其他兩項(xiàng)指標(biāo)在后續(xù)研磨過程中無法得到改善，而成品漿料的其他指標(biāo)則可以通過調(diào)整研磨操作參數(shù)或設(shè)備狀態(tài)達(dá)到所需要求。

這3個(gè)指標(biāo)也從側(cè)面反映出碳酸鈣原粉的純度高低，同時(shí)也衡量了該礦源的品質(zhì)狀況。

（3）研磨濃度的選擇

研磨濃度對(duì)研磨機(jī)功效的發(fā)揮以及運(yùn)輸成本的控制至關(guān)重要，濃度太高不利于漿料分散，還會(huì)影響研磨機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有可能導(dǎo)致研磨機(jī)堵滯或研磨電機(jī)燒毀，同時(shí)耗用的分散劑用量會(huì)大幅度增加；濃度太低則研磨機(jī)的有效功率未能化發(fā)揮，還會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸成本的上升。

目前，國內(nèi)研磨碳酸鈣濃度控制范圍為（70±2）%。

（4）分散劑的使用及添加

碳酸鈣原粉在浸泡以及研磨過程中非常容易失水沉淀甚至結(jié)塊，故需在生產(chǎn)過程中添加分散劑以增加其分散性能。

由于碳酸鈣研磨品質(zhì)要求的差異，使用的分散劑種類、型號(hào)以及用量各不相同，浸泡時(shí)必須根據(jù)濃度的大小以及成品漿料的黏度添加適量分散劑，用量相對(duì)分散的絕干原粉質(zhì)量大致在0.2%-0.3%（分散劑有效成分按100%計(jì)）。

同時(shí)，在研磨機(jī)的漿料出口滴加少量已稀釋100倍的分散劑，用量為10-20mg/L，以緩解粒徑減小帶來的黏度增加的負(fù)面影響。

（5）研磨介質(zhì)的選用

研磨介質(zhì)球珠品種大致可以分為以下幾種：玻璃珠、剛玉珠、高鋁瓷珠、氧化鋯珠等。由于類型、價(jià)格的差別，可以根據(jù)要求及生產(chǎn)成本進(jìn)行選擇，目前選用最多的研磨介質(zhì)為高鋁瓷珠，其次為氧化鋯珠。

考慮到介質(zhì)本身的質(zhì)量以及研磨后碳酸鈣粒徑控制以及研磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的電流，介質(zhì)的用量為研磨機(jī)研磨容積的1/2~3/5，不同研磨機(jī)組采用介質(zhì)的型號(hào)各不相同，按照研磨的流程而言可采用一段機(jī)組添加2.0~2.5mm級(jí)、二段機(jī)組添加0.7~1.0mm級(jí)、三段機(jī)組添加0.25~0.5mm級(jí)。研磨機(jī)組中的漿料粒徑越細(xì)則采用的介質(zhì)級(jí)別越小。

研磨機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后（大約3個(gè)月）可以根據(jù)實(shí)際情況將二段機(jī)組內(nèi)長期使用已磨損的中等級(jí)別介質(zhì)轉(zhuǎn)移部分到三段去，將一段中的部分介質(zhì)轉(zhuǎn)移到二段，在一段研磨機(jī)中補(bǔ)加部分2.0~2.5mm級(jí)別的介質(zhì)，在保證研磨質(zhì)量的基礎(chǔ)上達(dá)到節(jié)約生產(chǎn)成本的目的。

（6）系統(tǒng)管道及泵的選擇

碳酸鈣漿料容易沉淀，排布漿料的管道應(yīng)便于拆裝，以處理泵送過程結(jié)束后碳酸鈣沉淀出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，因此通常的管道為多組便于拆裝的不銹鋼或鑄鐵管道，各輸送的泵應(yīng)采用泥漿泵（研磨機(jī)組部分的泵、管道除外），各泥漿泵進(jìn)口均應(yīng)接有清水管，以便在泵送結(jié)束或出現(xiàn)堵塞時(shí)及時(shí)清洗。

研磨機(jī)組間的管道采用透明的環(huán)型夾絲軟管，以便于觀察碳酸鈣漿料的實(shí)際走向、位置，發(fā)現(xiàn)異常問題可以及時(shí)處理，以減少管道堵塞造成的研磨機(jī)組空轉(zhuǎn)；為便于維修，各研磨機(jī)組之間均采用空氣泵泵送，同時(shí)其安裝地點(diǎn)可以根據(jù)實(shí)際研磨現(xiàn)場(chǎng)情況靈活布置。

（7）研磨過程中的篩選設(shè)備選擇

在整個(gè)研磨過程中共設(shè)有兩個(gè)振動(dòng)篩：

第一個(gè)振動(dòng)篩設(shè)在泡漿池與臨時(shí)貯存槽之間，篩網(wǎng)為250目尼龍網(wǎng)，主要去除原粉以及泡漿過程大顆粒的外來雜質(zhì)；

第二個(gè)振動(dòng)篩設(shè)在最后一只研磨機(jī)的漿料出口與成品漿料貯存槽之間，篩網(wǎng)采用325目尼龍網(wǎng)，主要去除研磨過程帶入的小顆粒雜質(zhì)（包含部分破碎的小介質(zhì)）。

兩只篩網(wǎng)必須保持干凈以防堵塞網(wǎng)孔形成漿料溢流。同時(shí)各個(gè)研磨機(jī)的漿料出口也配備相應(yīng)的縫篩，以防止其中的研磨介質(zhì)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中被甩出來，出口部分的縫篩極易因?yàn)樘妓徕}失水形成干涸，必須定期（通常2h）進(jìn)行清洗。

（8）碳酸鈣漿料的保存

碳酸鈣中含有細(xì)菌，雖經(jīng)過研磨過程的高溫，仍無法殺滅，尤其夏季非常容易腐敗產(chǎn)生異味，影響到紙張的品質(zhì)。為控制其中的細(xì)菌滋生，通常在夏季添加殺菌助劑以維持漿料品質(zhì)，一般40t液態(tài)研磨碳酸鈣中添加400~500mL殺菌劑。其他季節(jié)可以根據(jù)實(shí)際狀況添加或不加。

（9）研磨過程出現(xiàn)的問題及調(diào)整方法

要保證碳酸鈣研磨質(zhì)量穩(wěn)定、合格，就必須對(duì)生產(chǎn)過程中主要控制以下幾個(gè)參數(shù)：碳酸鈣粒徑、研磨機(jī)組正常運(yùn)行的電流、碳酸鈣黏度，這3個(gè)指標(biāo)之間相互影響。

研磨碳酸鈣的粒徑可以通過相應(yīng)粒徑儀進(jìn)行測(cè)量，通過穩(wěn)定研磨操作控制后，即可以了解到碳酸鈣粒徑穩(wěn)定在一合格范圍時(shí)對(duì)應(yīng)的各研磨機(jī)或每一研磨機(jī)組電機(jī)電流的數(shù)值及其控制范圍，并檢測(cè)對(duì)應(yīng)的黏度。

當(dāng)電機(jī)電流偏低而漿料黏度處于正常水平時(shí)則說明研磨介質(zhì)球珠有了磨損，必須添加適量且對(duì)應(yīng)型號(hào)的介質(zhì)；

如漿料黏度低于正常水平，則可能是添加的分散劑過量或泡漿濃度偏低。如電機(jī)的電流高于正常水平，則可能存在分散劑添加量偏少、研磨機(jī)內(nèi)部的碳酸鈣結(jié)塊或泡漿濃度過高等問題。

3結(jié)論

在了解研磨碳酸鈣原粉以及后續(xù)研磨的成品漿料的考核項(xiàng)目指標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合各自對(duì)研磨碳酸鈣的質(zhì)量需求，再對(duì)以上提出的研磨操作工藝及參數(shù)合理運(yùn)用，對(duì)生產(chǎn)適合造紙使用的研磨碳酸鈣產(chǎn)品大有裨益。