[发明专利]轻质碳酸钙湿法改性工艺及改性罐

说明书

技术领域

本发明涉及碳酸钙生产领域，具体是一种轻质碳酸钙改性罐及湿法改性工艺。本工艺涉及轻质碳酸钙悬浊液的浓缩方法，改性罐结构，使轻质碳酸钙改性成本低、品质良好。

背景技术

轻质碳酸钙是一种具有广泛用途的无机化工产品，用于橡胶、塑料、密封胶、油墨、造纸等行业，对轻质碳酸钙表面进行改性，可改善其在各领域的使用效果。

轻质碳酸钙改性方法有二种，干法和湿法。传统湿法改性工艺是轻质碳酸钙悬浊液，其固含量在10～15％，温度在20～50℃。用蒸汽或导热油加热至70～90℃后，加入改性剂，充分搅拌后，脱水、干燥、破碎得产品。由于碳化反应产生的轻质碳酸钙悬浊液固含量不高，一般在10～15％，每生产一吨产品需加热6～9吨液体，消耗能源较大，生产成本高。

中国专利文献CN2541436Y公开了“一种纳米碳酸钙合成反应器”，反应器上部为圆柱形筒体，下部为锥体，在锥体底端装有排料口，反应器筒体内装有搅拌器，搅拌轴上端与电机轴连接，搅拌轴下端装有搅拌叶轮，在锥形筒体内壁上装有环形充气管道，在环形充气管道上间隔安装有微泡发生器。由于该反应器只有一个搅拌器，其搅拌效率还不够高。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，降低生产过程中需要加热的液体量。

本发明需要解决的另一技术问题是，提高改性用罐体的搅拌效率。

本发明的轻质碳酸钙湿法改性工艺，其特征在于有以下步骤：

1)用卧式螺旋离心机对轻质碳酸钙悬浮液进行浓缩，使其固含量达到25～35％；

2)用螺杆泵将轻质碳酸钙注入改性罐；该改性罐罐体中心有主搅拌器，在主搅拌器和容器壁之间有两个高速辅搅拌器；

3)用蒸汽加热轻质碳酸钙糊状物至70～90℃；

4)加入改性剂，开动搅拌器，使其充分混合；所述的改性剂是脂肪酸，硬脂酸，油酸中的一种，其添加量为轻质碳酸钙量的1～3％；

5)脱水、烘干得产品。

其中分散剂如聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠等，均是现有技术通用的产品。

本发明采用超重力浓缩措施，对轻质碳酸钙悬液进行浓缩，有效地降低了生产过程需要加热的液体量。

本发明的轻质碳酸钙改性罐，罐体中心有主搅拌器，其特征在于在主搅拌器和容器壁之间有两个高速辅搅拌器。该搅拌系统效率高，保证了生产出改性轻质碳酸钙品质良好。

作为优选，辅搅拌器位于容器半径的外2/3～3/5处，三搅拌器的转轴中心基本成等边三角形；两辅搅拌器的搅拌叶轮高度在料面与主搅拌器的搅拌叶轮中间；两辅搅拌器的转向相同，与主搅拌器转向相反。这三项措施使辅搅拌器的拌器效率更高。

本发明具有工艺合理简单，能使原来的轻质碳酸钙固含量由10～15％增加到30～40％，大大减少了能源消耗；使用的高剪切搅拌设备，使轻质碳酸钙糊状物与改性剂良好的混合并均匀地涂覆，使改性后产品的活化度大于95％。

附图说明

图1是本发明改性罐示意图；

图2是主搅拌器和两个高速辅搅拌器分布示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

改性罐实施例。见图1，本例的轻质碳酸钙改性罐，罐体1上部为圆柱形筒体有顶盖1-1，下部为锥体，在锥体底端装有排料口1-2，顶盖中心装有主搅拌器2，其搅拌轴上端与电机2-1连接，其转速为60～100转/分；距离主搅拌轴外2/3处设有两个辅搅拌器3，其搅拌轴上端也与电机3-1连接，其转速为800～1000转/分，且转向与主搅拌器2的转向相反；三个搅拌器轴成正三角形分布(见图2)，且两辅搅拌器3的搅拌叶轮高度在料面与主搅拌器2的搅拌叶轮中间。本改性罐均使用于下面实施例。

改性工艺实施例1。取固含量10％的轻质碳酸钙悬浊液体30m³；用LW450×1800卧式螺旋离心机进行离心浓缩，和到9.7m³浓缩轻质碳酸钙糊状物，其固含量31％。用螺杆泵将轻质碳酸钙糊状物注入改性罐1，用蒸汽加热到81℃，消耗蒸汽1258m³(比传统改性方法节约蒸汽2214m³)，加入轻质碳酸钙量0.1％的分散剂聚丙烯酸钠，和2.0％的改性剂硬脂酸，开动3个搅拌器约2小时，压滤烘干产品为2.95吨。