中國(guó)粉體網(wǎng)訊 為推動(dòng)我國(guó)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(guó)粉體網(wǎng)以“精細(xì)加工，高值應(yīng)用”為主題，于2024年4月10日-11日在江西吉安舉辦了“2024全國(guó)碳酸鈣產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展交流大會(huì)”。會(huì)議期間我們邀請(qǐng)到了長(zhǎng)沙礦冶研究院有限責(zé)任公司張國(guó)旺教授做客“對(duì)話”欄目，參與視頻訪談。

張國(guó)旺教授

粉體網(wǎng)：張教授，請(qǐng)您給我們介紹一下貴公司及主要業(yè)務(wù)范圍。

張教授：長(zhǎng)沙礦冶研究院有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)沙礦冶院）始建于1955年，曾先后隸屬于中國(guó)科學(xué)院、國(guó)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(guó)務(wù)院國(guó)資委直接管理，2009年成為中國(guó)五礦集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)五礦）的直管科研單位。擁有國(guó)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(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等國(guó)家及省部級(jí)研發(fā)平臺(tái)13個(gè)。

長(zhǎng)沙礦冶院堅(jiān)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(guò)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(guó)十大科技成就”、“國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)”等國(guó)家及省部級(jí)科技成果獎(jiǎng)勵(lì)500多項(xiàng)，孵化了以金瑞科技（現(xiàn)更名為五礦資本，股票代碼600390）、長(zhǎng)遠(yuǎn)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(tuán)公司打造“世界一流的金屬礦產(chǎn)企業(yè)集團(tuán)”提供強(qiáng)有力的科技支撐。

湖南金磨科技有限責(zé)任公司是長(zhǎng)沙礦冶院控股子公司，是國(guó)內(nèi)研發(fā)最早、應(yīng)用案例最多、應(yīng)用領(lǐng)域最廣的細(xì)磨和超細(xì)磨技術(shù)裝備單位。公司專業(yè)從事微細(xì)粒金屬礦物細(xì)磨解離和非金屬礦物/材料超細(xì)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(xì)磨和超細(xì)磨裝備和技術(shù)服務(wù)。

粉體網(wǎng)：30多年來(lái)您一直從事超細(xì)磨領(lǐng)域的工藝技術(shù)開發(fā)和設(shè)備研制，請(qǐng)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(xì)度而定，對(duì)于-2μm大于60%-90%產(chǎn)品，采用一段磨礦或二段磨礦；對(duì)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?cái)嚢枰欢ǖ臅r(shí)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(jī)底部打入磨機(jī)中磨礦；隨著磨機(jī)中礦漿的逐漸增多，磨礦產(chǎn)品（即磨細(xì)后的礦漿）從磨機(jī)上部溢流口溢出，通過(guò)振篩機(jī)，順管道流入貯漿桶中。必要時(shí)設(shè)置臥螺旋分級(jí)設(shè)備去除大顆粒和多級(jí)振動(dòng)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(jī)、臥式砂磨機(jī)和大型濕法攪拌磨機(jī)等，目前以大型濕法攪拌磨為主，有矮胖型和細(xì)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(jìn)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(xì)碳酸鈣產(chǎn)品（漿料和干粉）。

粉體網(wǎng)：張教授，濕法研磨過(guò)程中有哪些工藝環(huán)節(jié)和設(shè)備因素會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響?

張教授：濕法研磨重鈣過(guò)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(xì)重鈣的生產(chǎn)指標(biāo)，原料礦粉的驗(yàn)收指標(biāo)必須合格，否則不但成品漿料的細(xì)度、粘度達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如果二氧化硅含量過(guò)高還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備過(guò)快的磨損，縮短設(shè)備的使用壽命，而且會(huì)對(duì)產(chǎn)品的白度和在造紙、塑料等領(lǐng)域的應(yīng)用產(chǎn)生極大的影響。

（2）研磨助劑的選擇。研磨助劑對(duì)于粉體的超細(xì)濕法研磨是必不可少的。改變漿料的流變學(xué)性質(zhì)和顆粒表面電性，進(jìn)而降低漿料的粘度，提高漿料的分散性；防止了顆粒的團(tuán)聚，針對(duì)濕法研磨超細(xì)重鈣，研磨助劑一般采用分散劑，而且應(yīng)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(yùn)動(dòng)阻力，提高了介質(zhì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)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(duì)于多臺(tái)磨機(jī)串聯(lián)的情況，就隨著各級(jí)進(jìn)料顆粒的逐漸變小而選擇相應(yīng)小的磨礦介質(zhì)。

(4) 研磨機(jī)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(jì)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(dòng)問(wèn)題和磨損問(wèn)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(shí)間,同時(shí)也要考慮攪拌體的受力情況及設(shè)備穩(wěn)定性。

(5)研磨機(jī)的智能控制。智能化是產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的保證，應(yīng)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(yīng)用在哪些領(lǐng)域?相比于干法研磨，濕法研磨鈣有哪些指標(biāo)和應(yīng)用方面的優(yōu)勢(shì)?

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?jí)重鈣產(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(yīng)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(shì)：

(1)粉體顆粒形態(tài)。濕法超細(xì)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(xì)度。濕法超細(xì)重鈣一般90%—95%顆粒的粒徑可達(dá)2μm,即6000目—7000目，甚至可研磨至納米級(jí)。一般經(jīng)濟(jì)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(xì)粒度，則能量消耗巨大。要是想達(dá)到微米級(jí)或納米級(jí)（D50=100nm)的就得用濕法研磨了。

（3）粉體粒徑分布。濕法超細(xì)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(xì)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(xì)重鈣在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)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(wú)法控制，一般都在1%以上，因此改性過(guò)程中濕法超細(xì)重鈣效果明顯優(yōu)于干法生產(chǎn)的，分散性、流動(dòng)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(qǐng)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(yīng)用情況和發(fā)展前景。

張教授：長(zhǎng)沙礦冶院的藥劑已在螢石、重晶石、石墨等非礦領(lǐng)域應(yīng)用，高梯度磁選機(jī)和強(qiáng)磁選機(jī)已應(yīng)用于石英、高嶺土磁選提純降鐵，超細(xì)磨裝備已應(yīng)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(yīng)用于高嶺土、絹云母等非礦行業(yè)。

長(zhǎng)沙礦冶院經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展壯大，建立了從礦石本征特點(diǎn)研究出發(fā)，實(shí)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(yīng)用、礦物材料的開發(fā)、選礦廢水循環(huán)回用、選冶固廢無(wú)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(wù)。

粉體網(wǎng)：感謝您接受我們的采訪！

(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)

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