HGM80磨粉機在二次鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣中的應(yīng)用

張占德，高保京，王新峰

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

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HGM80磨粉機在二次鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣中的應(yīng)用

張占德，高保京，王新峰

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

介紹了利用純堿生產(chǎn)中的廢鹽泥生產(chǎn)工業(yè)碳酸鈣的工藝流程及存在的不足，通過引進HGM80磨粉機系統(tǒng)，有效地解決了碳酸鈣產(chǎn)品粒度大、顆粒分布不均勻的問題，使得碳酸鈣產(chǎn)品品質(zhì)有了較大提升，經(jīng)濟效益顯著。

HGM80磨粉機；二次鹽泥；輕質(zhì)碳酸鈣；應(yīng)用

1 鹽泥制取碳酸鈣的意義

鹽泥是氨堿法生產(chǎn)純堿中化鹽、洗鹽工序的廢棄產(chǎn)物，傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式中鹽泥僅作為固廢物直接排放，其結(jié)果一方面會造成固廢物的環(huán)境污染，同時也使大量有效資源被白白浪費掉，違背資源循環(huán)利用這一基本國策。鹽泥的主要成分是氫氧化鎂、硫酸鈣、氯化鈉、碳酸鈣、黏泥，通過進一步去除鹽泥中的氫氧化鎂、硫酸鈣、黏泥可以得到以碳酸鈣為主并含有少量氯化鈉、氫氧化鎂的二次鹽泥，二次鹽泥中碳酸鈣成分可達到96%～97%，白度85%～95%，符合工業(yè)碳酸鈣的技術(shù)指標(biāo)。因此對二次鹽泥進行系列的脫水、干燥、破碎既可以得到碳酸鈣成品。采用這一方法生產(chǎn)得到的碳酸鈣雜質(zhì)少、主含量高，可以廣泛的應(yīng)用于橡膠、塑料、油漆、造紙等行業(yè)，不僅開創(chuàng)了一種新的碳酸鈣生產(chǎn)方式，還有效的解決了鹽泥固廢物的排放及污染問題，延長了純堿產(chǎn)業(yè)鏈，提升產(chǎn)品附加值，實現(xiàn)真正意義上的循環(huán)經(jīng)濟效益。

2 二次鹽泥生產(chǎn)碳酸鈣工藝

2.1 生產(chǎn)工藝

化鹽工序產(chǎn)生的廢棄鹽泥經(jīng)除硫、除鎂得到碳酸鈣含量較高的二次鹽泥，二次鹽泥進入降氯桶，通過淡水的洗滌進一步降低其中的氯化鈉含量，經(jīng)澄清桶的澄清增稠后固含量可達到60%～85%，再經(jīng)由泵輸送至垂直位置較高的緩沖桶內(nèi)。二次鹽泥由緩沖桶自流進入離心機進行脫水處理，脫水后的二次鹽泥含水率一般小于15%，經(jīng)帶式輸送機運輸至蒸汽加熱的滾筒列管干燥爐內(nèi)進行干燥處理，干燥后的物料即為粉狀碳酸鈣成品。該碳酸鈣成品既可直接用于熱電廠的脫硫使用，也可以使用離心式選粉機進一步破碎、分選，從而得到粒度為120目的細(xì)粉物料，其生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

圖1 二次鹽泥生產(chǎn)碳酸鈣工藝流程示意圖

2.2 存在的問題

作為化工原材料使用的碳酸鈣分為重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣兩種，按其微粒平均粒徑d又可分為粗磨(d> 3 μm)、細(xì)磨(1～3 μm)、微粒(5 μm)、微粉(1～5 μm)、微細(xì)(0.1～1 μm)、超細(xì)(0.02～0.1 μm)等多個品種。碳酸鈣的粒徑越小、粒度分布越均勻，產(chǎn)品的應(yīng)用范圍就越廣、應(yīng)用行業(yè)就越高端，附加值也更高。但采用二次鹽泥生產(chǎn)出的碳酸鈣成品料粒度較大，且分布極不均勻。我單位現(xiàn)使用KF-3型離心式選粉機對碳酸鈣成品進行粉碎、分級，其中粗物料為粒徑大于125 μm部分，主要是散裝輸送至燃煤熱電廠進行脫硫使用；細(xì)物料為粒徑介于125～30 μm部分，由于其粒度分布不均勻，仍然很難進入中高端市場。因此該系統(tǒng)投用兩年來，碳酸鈣產(chǎn)品主要應(yīng)用于燃煤熱電廠的煙道脫硫使用，售價低廉，生產(chǎn)線一直處于入不敷出的狀態(tài)。

為細(xì)化碳酸鈣力度，提升產(chǎn)品品質(zhì)，從根本上解決上述問題，我單位于2014年引入并投用了HGM80磨粉機系統(tǒng)。

3 HGM80磨粉系統(tǒng)簡介

3.1 系統(tǒng)組成

HGM80磨粉系統(tǒng)是一種新型細(xì)粉及超細(xì)粉的加工設(shè)備，適用于加工莫氏硬度<6級的非易燃易爆的脆性物料，也是當(dāng)前碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣工藝中使用的主要設(shè)備之一。該系統(tǒng)由進料、粉磨分離、成品收集和電氣儀表四部分組成。其中進料裝置由埋刮板輸送機、儲料倉及螺旋輸送機組成；粉磨分離裝置由磨粉機和分析機組成，兩者組裝成一體，是整套系統(tǒng)的核心設(shè)備；成品收集裝置由旋風(fēng)集粉器、除塵器、高壓引風(fēng)機組成，主要完成成品料的收集及尾氣排放；電氣儀表裝置是整個系統(tǒng)的控制部分，可以實現(xiàn)各組電氣設(shè)備的開關(guān)及連鎖，并最終通過PLC引至中央控制室實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

3.2 工作原理

系統(tǒng)工作時，從干燥爐出來的碳酸鈣物料經(jīng)埋刮板輸送機送入儲料倉，再經(jīng)安裝于倉底的螺旋輸送機將物料斷續(xù)的送入磨粉機進料管，物料均勻的落到磨盤的上散料盤上，主機電動機通過減速器帶動主軸及磨盤旋轉(zhuǎn)，磨盤邊緣的輥銷帶動幾十個環(huán)輥在磨環(huán)滾道內(nèi)滾動并旋轉(zhuǎn)。物料在離心力的作用下散向周邊，并落入磨環(huán)的滾道內(nèi)被環(huán)輥沖壓、滾輾、研磨而粉碎，物料經(jīng)第一層粉碎又落入第二層及第三層，通過高壓離心風(fēng)機的抽吸作用將外部空氣吸入機內(nèi)，并將經(jīng)第三層粉碎后的物料帶入選粉機內(nèi)。選粉機內(nèi)旋轉(zhuǎn)的葉輪使粗物料回落重磨，細(xì)粉則隨氣流進入旋風(fēng)集粉器并由其下部的卸料閥排出即為成品，而帶有少量細(xì)粉塵的氣流則經(jīng)過脈沖除塵器凈化后通過風(fēng)機和消聲器排出，詳細(xì)生產(chǎn)工藝流程如圖2所示。

圖2 HGM磨粉系統(tǒng)加工碳酸鈣工藝流程

4 HGM80磨粉機與風(fēng)選機相比的優(yōu)點

作為碳酸鈣細(xì)粉物料的加工設(shè)備，與原有的KF-3型離心式選粉機比較，HGM80磨粉機具備下列優(yōu)點：

1)生成能力大。以生產(chǎn)150目碳酸鈣成品為例，離心式選粉機生能力為1.5～2.5 t/h，而HGM80磨粉機可達4.5 t/h，是前者的1.8～3倍。

2)產(chǎn)品品質(zhì)高，成品粒度范圍廣。離心式選粉機僅能分離出120目碳酸鈣成品料，粒度約為125 μm， 且分布不均勻； HGM80磨粉機通過調(diào)整分析機頻率，可以生產(chǎn)出150～2500目范圍內(nèi)的不同粒度物料，達到了生產(chǎn)d97≤5 μm高端微粉料的水平。

3)安全環(huán)保。HGM80磨粉機的磨輥、環(huán)道等部件均為高鉻高錳鍛件，機械性能優(yōu)良，磨腔內(nèi)無軸承、螺釘?shù)攘悴考淮嬖诿芊饧茡p問題，相較于故障率較高的離心式選粉機壽命更長。且HGM80磨粉機配套了除塵降噪設(shè)施，可以有效的減輕粉塵、噪音的污染，對周圍環(huán)境無破壞。

5 結(jié) 語

1)自2014年5月份HGM80磨粉機投用到碳酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)中后，設(shè)備運行狀況良好，產(chǎn)品細(xì)度、沉降體積均有較大改善，質(zhì)量得到了顯著的提升，1250目成品料已成功應(yīng)用于管材生產(chǎn)、橡膠產(chǎn)品加工等行業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品銷售價格也提高2～3倍。

2)系統(tǒng)自帶的進料、磨粉、選粉集成聯(lián)鎖控制避免了堵料、空轉(zhuǎn)等原因造成的不穩(wěn)定因素，設(shè)備運行具有較高的安全性和可靠性。且設(shè)備占地面積小，節(jié)能環(huán)保，投資小效益大，相信在利用二次鹽泥生產(chǎn)碳酸鈣領(lǐng)域中將有著更廣闊的應(yīng)用前景。

[1] 王楚.純堿生產(chǎn)工藝與設(shè)備計算[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1995

TQ114.15

B

1005-8370(2016)01-14-03

2014-12-12

張占德(1983—),2007年畢業(yè)于河北科技大學(xué)過程裝備與控制工程專業(yè)，學(xué)士學(xué)位，工程師，現(xiàn)就職于唐山三友化工股份公司減排車間，擔(dān)任設(shè)備副主任工程師職務(wù)。