以碳酸鈣含量為主的石灰石、方解石、白堊、大理石等為原料采用機(jī)械粉碎方法生產(chǎn)碳酸鈣粉體的工藝一般包括選(洗)礦、礦石破碎、磨粉或細(xì)磨、超細(xì)粉碎或超細(xì)磨等加工工藝。

由于石灰石、方解石資源較豐富，碳酸鈣CaCO3含量≥97%的方解石及白堊資源量也較大，因此，目前生產(chǎn)中一般不對礦石進(jìn)行機(jī)械選礦加工，只進(jìn)行簡單的洗礦和人工揀選。

1、破碎

一般根據(jù)原礦的塊度和產(chǎn)品的粒度要求確定破碎段數(shù)。目前生產(chǎn)中大多采用一段或二段破碎的工藝流程。破碎設(shè)備主要有顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)等。

2、磨粉

目前生產(chǎn)中對于400目以下的產(chǎn)品，一般工藝流程是:原礦→破碎→磨礦(粉)→(分級)。主要設(shè)備有雷蒙磨(懸輥磨)、球磨機(jī)、輥磨機(jī)(包括壓輥磨、環(huán)輥磨)、旋轉(zhuǎn)沖擊磨(包括錘磨機(jī))、振動(dòng)磨等。一般采用干式開路式粉碎工藝。配置分級機(jī)后各種設(shè)備的適宜的產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)范圍見表1。

各種粉磨設(shè)備的適宜的產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)范圍 (如圖)

設(shè)備類型 雷蒙磨 球磨機(jī) 輥磨機(jī) 旋轉(zhuǎn)沖擊磨 振動(dòng)磨

給料粒度/㎜ ≤30 ≤30 ≤30 ≤35 ≤5

產(chǎn)品細(xì)度/目 150~600 200~2500 120~800 200~800 200~1250

325目產(chǎn)能/(t/h) 1.2~10.0 2.0~20.0 2.0~30.0 2.0~6.0 1.0~5.0

3、超細(xì)粉碎

方解石和白堊等的超細(xì)粉碎工藝主要有干法和濕法二種。干法工藝一般用于生產(chǎn)D97≥3~5mm的產(chǎn)品:主要設(shè)備為球磨機(jī)+分級機(jī)、輥磨機(jī)(包括滾輪磨、環(huán)輥磨等)+分級機(jī)、振動(dòng)磨+分級機(jī)、攪拌磨+分級機(jī)等。濕法工藝一般用生產(chǎn)D97≤3~5mm(D90≤2mm)的產(chǎn)品:主要設(shè)備是攪拌研磨機(jī)與砂磨機(jī)等。

(1)干法

球磨機(jī)與精細(xì)分級機(jī)組合不僅可以加工D97=5~10mm的超細(xì)粉體，而且可以根據(jù)用戶要求在325~2500目之間進(jìn)行調(diào)節(jié);這種生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)是連續(xù)閉路生產(chǎn)、多段分級、循環(huán)負(fù)荷大(300%~500%)、單機(jī)生產(chǎn)能力較大，是中國大型超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)廠的主要生產(chǎn)工藝之一。

環(huán)輥磨是近五年在超細(xì)GCC領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一種超細(xì)粉碎設(shè)備，從一開始的小時(shí)超細(xì)粉生產(chǎn)能力幾百公斤的小機(jī)型發(fā)展到現(xiàn)在小時(shí)超細(xì)粉生產(chǎn)能力2噸以上的大型機(jī)。其特點(diǎn)是工藝簡單，粉碎比大，單位產(chǎn)品能耗較低。給料粒度≤20㎜，產(chǎn)品細(xì)度可以在D97=5~45mm(325~2500目)之間調(diào)節(jié);單機(jī)產(chǎn)量500~6000kg/h;能耗( D97=10 mm )約100kwh/t。

滾輪磨(輥磨機(jī))是近年來干法超細(xì)GCC加工技術(shù)的主要進(jìn)展之一，其特點(diǎn)是單機(jī)生產(chǎn)能力大，用方解石生產(chǎn)GCC，產(chǎn)量可達(dá)3~10t/h，內(nèi)置分級機(jī)，產(chǎn)品細(xì)度可以在D97=10~45mm(325~1250目)之間調(diào)節(jié)。

振動(dòng)磨配置精細(xì)分級設(shè)備也可用于生產(chǎn)D97=5~20mm的產(chǎn)品，但單機(jī)生產(chǎn)能力較小，近年來在GCC行業(yè)用戶越來越少。

干式攪拌磨在歐洲的大型重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)廠有應(yīng)用，但中國目前應(yīng)用很少。

(2)濕法

濕法生產(chǎn)工藝主要用于生產(chǎn)D60≤2mm、 D90≤2mm及D97≤2mm的造紙涂料(漿料)級產(chǎn)品及部分超細(xì)填料。

一般采用一段或二段連續(xù)式攪拌磨超細(xì)粉碎工藝流程。主要由濕式攪拌研磨機(jī)(攪拌磨、研磨剝片機(jī)、砂磨機(jī))及相應(yīng)的儲(chǔ)罐和泵組成。

超細(xì)GCC濕法生產(chǎn)工藝始于1993年。2000年之前，主要使用國產(chǎn)80~500L的BP型研磨剝片機(jī)及其他攪拌磨機(jī)。2002年前后開始在工業(yè)上應(yīng)用1500L攪拌磨;2003年采用3000L立式攪拌磨;2005年后采用3500 ~8000L攪拌磨。單機(jī)生產(chǎn)能力(D90≤2mm折干量):由1995年的300kg/h、2000年500kg/h、2003年31000kg/h發(fā)展到2005年≥2000kg/h;能耗1995年250kWh/t，2000年180kWh/t，2003年120kWh/t，2005年約90kWh/t。

造紙用超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣目前市場是主要供應(yīng)漿料，不需要后續(xù)脫水或干燥作業(yè);采用濕法超細(xì)研磨生產(chǎn)塑料用超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣填料的生產(chǎn)工藝中，在濕法超細(xì)粉碎之后還需要進(jìn)行干燥和表面改性。