[发明专利]超微细重质碳酸钙及其工艺

说明书

本发明涉及化工无机原料的一种重质碳酸钙及其制备工艺。该产品是塑料、橡胶、涂料、油漆、油墨、造纸以及各种复合材料行业中最重要的无机填料和改性剂之一。

碳酸钙粗粉用作填充剂，仅起增量降低成本的作用，但对制品性能有不利影响，故添加量亦受到限制。近年来，随着各种复合材料的迅速发展以及世界性能源短缺，造成以石油为原料的合成树脂，合成橡胶紧缺，以致价格持续上涨，这就要求人们在塑料、橡胶以及各种复合材料制品中尽可多地填充廉价的无机填料，以进一步降低成本，节省树脂和橡胶的用量。同时还要求大量添加了无机填料的制品在其机械物理性能和加工性能方面能保持和提高，这就要求作为无机填料的重质碳酸钙必须是超微细的。对作为塑料填充剂的重质碳酸钙粉来说，其粉粒愈细，与树脂的接触面积愈大，填料/树脂的界面粘接力也愈大，因此可防止填料在树脂中发生迁移，使填料与树脂混合均匀稳定，从而可大大提高塑料制品的机械物理性能。目前，在国内以天然矿石为原料采用干法加工的微细重质碳酸钙生产工艺，经空气压缩（压强为7-8Kg/cm²）→冷却→稳压→气体分配器→原料在室温下进行气流粉碎→成品几个工序。这种工艺虽然所用设备少，工艺简单，但生产的产品粒度一般都低于1250目（参见：《中国技术成果大全》1991，（2）P330“重质微细碳酸钙的研制与应用”），故对塑料、橡胶制品在其机械物理性能和加工性能方面没有好的改性效果;在国际上虽然能生产细度达4000目以上的重质碳酸钙产品，但都是采用湿法工艺生产。用湿法工艺生产超微细重质碳酸钙产品，不仅工艺复杂、设备繁多、成本高昂，而且其产品的含水量大大高于干法产品，故降低了超微细碳酸钙作为改性填充剂的良好品质和应用范围。

本发明的目的在于克服上述干、湿法工艺生产重质碳酸钙产品的不足，研制了一种采用干法加工制成的超微细重质碳酸钙及其工艺。其产品不仅是一种价廉物美的优良填充剂，又是一种性能良好的补强剂，它对塑料、橡胶具有很好的改性效果。

为实现本发明的目的，采用了以下技术方案：

本发明的产品以汉白玉大理石为原料，产品的碳酸钙含量至少98%、白度至少为95度、含水量少于0.1%、粒度为2200-6000目。

产品中还含有活性剂，以获得更好地填充效果和改性效果。

本发明的工艺经空气压缩→冷却→稳压→气体分配→原料进行气流粉碎→产品等工序，其原料在气流粉碎前经高温预热至脆，粉碎后的超微细重质碳酸钙进行多级静态分级收集便得到上述产品。

空气压缩时的压力强度为10-15Kg/cm²、温度为185℃，原料高温预热时的加热温度为130-180℃，多级静态分级级数为4-5级。

本发明与国外用湿法生产超微细重质碳酸钙相比，其工艺简单、设备少、成本低、产品含水量少于0.1%。本发明与国内用气流粉碎干法加工重质碳酸钙的工艺相比，由于粉碎压力增高并增加了原料加热工序，使粉碎更为彻底，又由于采用了多级静态分级技术（静态分级不消耗动力），能同时将不同粒度的重质碳酸钙进行分离和收集，既节省能源，又提高了产品的等级质量，同时减少了损耗，改善了工作环境。本发明与国内用干法加工的重质碳酸产品相比，由于采用了汉白玉大理石为原料，不仅产品规格达1250目、2200目、4000目、6000目、及至6000目以上，而且其碳酸钙含量高、白度高、纯度高（参见附件1、2），填补了化工无机原料的一项空白。这种超微细重质碳酸钙可广泛应用于塑料、橡胶、油漆、造纸、日用化工、石棉、涂料、电焊条、医用，并代替价格高而又紧张、短缺的产品（如：钛白粉、树脂、白碳黑等）;另一个方面它又能显著提高工业制品的性能（如：增加强度、弹性、耐候性，增大光洁度和耐磨性等）。若用于塑料、橡胶，在本产品中加入活性剂，其效果更佳（参见附件3、4）。显而易见，采用本工艺制得的超微细重质碳酸钙是应用范围广阔、发展前途极大的填充料和改性剂。

以下结合附图对本发明实施例作详细说明：

附图为本发明工艺流程图。