中國粉體網(wǎng)訊 為推動我國碳酸鈣產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，提升技術(shù)及裝備水平，增加產(chǎn)品附加值，中國粉體網(wǎng)以“精細加工，高值應用”為主題，于2024年4月10日-11日在江西吉安舉辦了“2024全國碳酸鈣產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展交流大會”。會議期間我們邀請到了長沙礦冶研究院有限責任公司張國旺教授做客“對話”欄目，參與視頻訪談。
張國旺教授
粉體網(wǎng)：張教授，請您給我們介紹一下貴公司及主要業(yè)務范圍。
張教授：長沙礦冶研究院有限責任公司（以下簡稱長沙礦冶院）始建于1955年，曾先后隸屬于中國科學院、國防科工委、冶金工業(yè)部、1999年轉(zhuǎn)制為中央直屬大型科技企業(yè)，2003年開始由國務院國資委直接管理，2009年成為中國五礦集團有限公司（以下簡稱中國五礦）的直管科研單位。擁有國家金屬礦產(chǎn)資源綜合利用工程技術(shù)研究中心、深海礦產(chǎn)資源開發(fā)利用技術(shù)國家重點實驗室等國家及省部級研發(fā)平臺13個。
長沙礦冶院堅持“技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)孵化、成果轉(zhuǎn)移”創(chuàng)新發(fā)展模式，經(jīng)過60余年的改革發(fā)展，培養(yǎng)造就了以余永富、劉寶琛院士為首的一大批科技創(chuàng)新人才，榮獲“中國十大科技成就”、“國家科學技術(shù)進步獎特等獎”等國家及省部級科技成果獎勵500多項，孵化了以金瑞科技（現(xiàn)更名為五礦資本，股票代碼600390）、長遠鋰科（股票代碼688779）和惠同新材（股票代碼833751）等公司為代表的高新技術(shù)企業(yè)集群，為集團公司打造“世界一流的金屬礦產(chǎn)企業(yè)集團”提供強有力的科技支撐。
湖南金磨科技有限責任公司是長沙礦冶院控股子公司，是國內(nèi)研發(fā)最早、應用案例最多、應用領(lǐng)域最廣的細磨和超細磨技術(shù)裝備單位。公司專業(yè)從事微細粒金屬礦物細磨解離和非金屬礦物/材料超細化關(guān)鍵裝備及成套技術(shù)的研發(fā)及推廣，在礦物加工，濕法冶金，煤化工，粉體材料等領(lǐng)域提供優(yōu)質(zhì)的細磨和超細磨裝備和技術(shù)服務。
粉體網(wǎng)：30多年來您一直從事超細磨領(lǐng)域的工藝技術(shù)開發(fā)和設(shè)備研制，請您給我們介紹一下濕磨重鈣工藝技術(shù)和設(shè)備。
張教授：典型濕法研磨重鈣工藝主要根據(jù)用途和產(chǎn)品細度而定，對于-2μm大于60%-90%產(chǎn)品，采用一段磨礦或二段磨礦；對于-2μm≥92%-98%產(chǎn)品或更高的，采用二段磨礦或三段磨礦。
具體的流程是：按擬定的磨礦條件（原礦、水、助劑的配比）將原礦、水、助劑加入調(diào)漿池攪拌一定的時間使之均勻；用螺桿泵、隔膜泵或齒輪泵將調(diào)漿池中的攪拌均勻的原礦漿打入緩沖桶中；再用隔膜泵將在緩沖桶中正繼續(xù)攪拌的原礦漿從磨機底部打入磨機中磨礦；隨著磨機中礦漿的逐漸增多，磨礦產(chǎn)品（即磨細后的礦漿）從磨機上部溢流口溢出，通過振篩機，順管道流入貯漿桶中。必要時設(shè)置臥螺旋分級設(shè)備去除大顆粒和多級振動篩隔雜，以確保產(chǎn)品最大粒徑及粒度分布。
濕磨研磨重鈣所用研磨設(shè)備主要是中小型剝片機、臥式砂磨機和大型濕法攪拌磨機等，目前以大型濕法攪拌磨為主，有矮胖型和細高型，主要是攪拌器結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、筒體徑高比、轉(zhuǎn)速等不同。先進的大型濕法攪拌研磨設(shè)備技術(shù)或濕法攪拌研磨設(shè)備和蜂巢磨的干燥改性技術(shù)完美結(jié)合，可為用戶提供高質(zhì)量高附加值的超細碳酸鈣產(chǎn)品（漿料和干粉）。
粉體網(wǎng)：張教授，濕法研磨過程中有哪些工藝環(huán)節(jié)和設(shè)備因素會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響?
張教授：濕法研磨重鈣過程中影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素是：
(1)原材料的選擇。原材料的好壞直接影響超細重鈣的生產(chǎn)指標，原料礦粉的驗收指標必須合格，否則不但成品漿料的細度、粘度達不到設(shè)計標準，如果二氧化硅含量過高還會導致設(shè)備過快的磨損，縮短設(shè)備的使用壽命，而且會對產(chǎn)品的白度和在造紙、塑料等領(lǐng)域的應用產(chǎn)生極大的影響。
（2）研磨助劑的選擇。研磨助劑對于粉體的超細濕法研磨是必不可少的。改變漿料的流變學性質(zhì)和顆粒表面電性，進而降低漿料的粘度，提高漿料的分散性；防止了顆粒的團聚，針對濕法研磨超細重鈣，研磨助劑一般采用分散劑，而且應盡量選用純度高、穩(wěn)定性好的聚羧酸或聚丙烯酸及其鈉鹽。由于漿料粘度的降低，減少了介質(zhì)運動阻力，提高了介質(zhì)相對運動對漿料顆粒的沖擊和研磨作用。
（3）介質(zhì)球的選擇。一般選取比重2.8-6.0g/cm3的陶瓷球或鋯球，對于多臺磨機串聯(lián)的情況，就隨著各級進料顆粒的逐漸變小而選擇相應小的磨礦介質(zhì)。
(4) 研磨機的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)。筒體高度影響介質(zhì)表面壓力,筒體襯板采用耐磨不銹鋼、高分子材料襯板或剛玉襯，筒體上須合理設(shè)置泵送給料口、漿料溢流口、排球口及清洗口等，考慮到發(fā)熱情況，筒體設(shè)計為夾套形式。
攪拌器是研磨設(shè)備的關(guān)鍵部件，采用組裝圓盤結(jié)構(gòu)和葉片結(jié)構(gòu)，可較好地解決啟動問題和磨損問題。葉片數(shù)量的選擇主要考慮能量的輸送頻率、介質(zhì)充填量、功率輸入情況、磨礦停留時間,同時也要考慮攪拌體的受力情況及設(shè)備穩(wěn)定性。
(5)研磨機的智能控制。智能化是產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的保證，應該高度重視。
粉體網(wǎng)：張教授，目前濕法研磨重質(zhì)碳酸鈣主要應用在哪些領(lǐng)域?相比于干法研磨，濕法研磨鈣有哪些指標和應用方面的優(yōu)勢?
張教授：濕法研磨重質(zhì)碳酸鈣主要用于生產(chǎn)d60＝2μm和d90＝2μm的造紙?zhí)盍虾屯坎技壷剽}產(chǎn)品，濕法研磨重鈣的漿料產(chǎn)品主要是為了滿足造紙行業(yè)的需要。另外濕法研磨重質(zhì)碳酸鈣干燥打散的粉狀產(chǎn)品（2500-8000目）應用于高檔塑料制品、乳膠漆和透氣膜等行業(yè)。
濕法研磨重質(zhì)碳酸鈣在如下方面具有勢：
(1)粉體顆粒形態(tài)。濕法超細重鈣的粒形好，絕大多數(shù)表現(xiàn)為球形或近似球形，質(zhì)量穩(wěn)定。而干法生產(chǎn)的重鈣多為不定型，不規(guī)則，且顆粒棱角清晰。
(2)粉體顆粒細度。濕法超細重鈣一般90%—95%顆粒的粒徑可達2μm,即6000目—7000目，甚至可研磨至納米級。一般經(jīng)濟的干法研磨粒徑只能研磨到D97為5um左右，如要繼續(xù)干法粉碎至更細粒度，則能量消耗巨大。要是想達到微米級或納米級（D50=100nm)的就得用濕法研磨了。
（3）粉體粒徑分布。濕法超細重鈣粒徑分布窄，粒度均勻，一般集中在2μm以下，粒度分布曲線呈單峰形態(tài)；而干法生產(chǎn)的超細重鈣的粒度分布曲線為雙峰形，粒度分布較寬，且多分布在1.0～10μm的范圍。
(4)粉體的水份。濕法超細重鈣在生產(chǎn)過程中經(jīng)過了干燥程序，水份一般控制在0.3%以下，但是干法生產(chǎn)的重鈣水份無法控制，一般都在1%以上，因此改性過程中濕法超細重鈣效果明顯優(yōu)于干法生產(chǎn)的，分散性、流動性好。
粉體網(wǎng)：張教授，貴單位專業(yè)從事選礦技術(shù)、選冶裝備技術(shù)、環(huán)保技術(shù)和礦用藥劑等，請您給大家介紹一下貴公司這些技術(shù)在非金屬礦領(lǐng)域的應用情況和發(fā)展前景。
張教授：長沙礦冶院的藥劑已在螢石、重晶石、石墨等非礦領(lǐng)域應用，高梯度磁選機和強磁選機已應用于石英、高嶺土磁選提純降鐵，超細磨裝備已應用于高嶺土、碳酸鈣、重晶石和石墨領(lǐng)域，高效濃縮裝備技術(shù)已應用于高嶺土、絹云母等非礦行業(yè)。
長沙礦冶院經(jīng)過不斷發(fā)展壯大，建立了從礦石本征特點研究出發(fā)，實現(xiàn)了選礦工藝技術(shù)、核心關(guān)鍵裝備技術(shù)創(chuàng)新、藥劑開發(fā)應用、礦物材料的開發(fā)、選礦廢水循環(huán)回用、選冶固廢無害化清潔處置和智慧礦山建設(shè)的整套技術(shù)研發(fā)體系，可以為非金屬礦產(chǎn)資源高效清潔利用提供全方位技術(shù)服務。
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(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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