輕質(zhì)系列碳酸鈣關(guān)鍵技術(shù)

1輕質(zhì)碳酸鈣工業(yè)概述1
1.1輕質(zhì)碳酸鈣工業(yè)歷史和現(xiàn)狀1
1.1.1世界輕質(zhì)碳酸鈣工業(yè)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀1
1.1.2中國輕質(zhì)碳酸鈣工業(yè)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀3
1.1.3中國納米碳酸鈣工業(yè)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀6
1.2碳酸鈣的分類及其鑒別方法8
1.2.1碳酸鈣工業(yè)的分類8
1.2.2按照是否進行表面處理分類9
1.2.3按其專門的用途分類9
1.2.4按照輕質(zhì)碳酸鈣的不同晶形和形貌分類10
1.2.5按粒徑進行分類15
1.3輕質(zhì)碳酸鈣的主要技術(shù)指標15
1.3.1普通輕鈣、活性輕鈣、專用納米鈣的主要質(zhì)量控制指標比較15
1.3.2輕質(zhì)碳酸鈣的主要技術(shù)指標分析比較16
1.4納米碳酸鈣與普通輕鈣和活性輕鈣的工藝比較20
1.4.1工藝流程圖的比較20
1.4.2工藝條件的比較24
1.4.3納米碳酸鈣與普通輕鈣的性能比較25
1.5輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的物化性質(zhì)26
1.5.1輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的物理性質(zhì)26
1.5.2輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的主要化學性質(zhì)27
1.6納米碳酸鈣產(chǎn)品的主要納米特性29
1.6.1量子尺寸效應及其主要表現(xiàn)30
1.6.2表面效應的主要表現(xiàn)31
1.6.3小尺寸效應的主要表現(xiàn)32
1.6.4宏觀量子隧道效應的主要表現(xiàn)35
2輕質(zhì)（納米）碳酸鈣的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)36
2.1輕質(zhì)(納米)碳酸鈣產(chǎn)品對生產(chǎn)原料的關(guān)鍵要求36
2.1.1對石灰石的關(guān)鍵要求36
2.1.2輕質(zhì)(納米)碳酸鈣生產(chǎn)對燃料的關(guān)鍵要求39
2.1.3輕質(zhì)(納米)碳酸鈣對生石灰的關(guān)鍵要求42
2.1.4輕質(zhì)(納米)碳酸鈣對碳化氣的關(guān)鍵要求42
2.1.5輕質(zhì)(納米)碳酸鈣對工藝用水的關(guān)鍵要求43
2.2輕質(zhì)(納米)碳酸鈣對生石灰生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)44
2.2.1石灰石的塊度與煅燒時間、溫度的關(guān)系44
2.2.2石灰石煅燒速率與溫度關(guān)系45
2.2.3對固體燃料塊度的要求47
2.2.4石灰石煅燒與風量的關(guān)系47
2.2.5輕燒石灰與過燒石灰49
2.2.6石灰窯的熱效率與燃料配比50
2.2.7自動上料石灰窯的自動控制系統(tǒng)50
2.2.8石灰活性與原生碳酸鈣的關(guān)系51
2.2.9石灰石煅燒質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)51
2.2.10石灰立窯的操作規(guī)程52
2.2.11石灰立窯常見故障及其處理技術(shù)54
2.3消化的關(guān)鍵技術(shù)55
2.3.1石灰消化的基本原理與工藝流程55
2.3.2石灰乳制備及精制的關(guān)鍵技術(shù)56
2.3.3石灰乳波美度與質(zhì)量百分濃度的關(guān)系57
2.3.4熟漿波美度與質(zhì)量百分濃度的關(guān)系59
2.3.5消化過程工藝條件的優(yōu)化59
2.3.6精漿陳化的關(guān)鍵技術(shù)62
2.3.7干法氫氧化鈣生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)63
2.4碳化過程的關(guān)鍵技術(shù)64
2.4.1結(jié)晶導向的關(guān)鍵技術(shù)64
2.4.2分散的關(guān)鍵技術(shù)67
2.4.3碳化過程質(zhì)量控制的關(guān)鍵技術(shù)69
2.4.4碳化工藝控制的關(guān)鍵技術(shù)74
2.4.5熟漿陳化的關(guān)鍵技術(shù)78
2.5表面改性的關(guān)鍵技術(shù)79
2.5.1表面活化改性的必要性79
2.5.2碳酸鈣分子的結(jié)構(gòu)模型80
2.5.3活性碳酸鈣的結(jié)構(gòu)模型示意圖81
2.5.4活化機理探討84
2.5.5常用的表面活性劑和改性方法85
2.5.6表面活性劑的選擇原則93
2.5.7碳酸鈣的表面處理工藝95
2.5.8納米碳酸鈣表面改性新技術(shù)101
2.5.9國內(nèi)表面活化改性技術(shù)的現(xiàn)狀及存在問題104
2.5.10我國納米碳酸鈣表面改性技術(shù)的發(fā)展方向106
2.6脫水與干燥關(guān)鍵技術(shù)108
2.6.1納米碳酸鈣脫水關(guān)鍵技術(shù)108
2.6.2納米碳酸鈣干燥關(guān)鍵技術(shù)108
2.7輕質(zhì)(納米)碳酸鈣生產(chǎn)過程常見質(zhì)量問題及處理關(guān)鍵技術(shù)119
2.7.1漿液(熟漿)質(zhì)量百分濃度與波美度的關(guān)系處理不當119
2.7.2輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)堿度偏高的原因及控制措施121
2.7.3PCC白度控制及化學增白關(guān)鍵技術(shù)123
2.7.4輕鈣生產(chǎn)過程降鎂關(guān)鍵技術(shù)124
2.7.5沉降體積大小的控制關(guān)鍵技術(shù)125
2.7.6粒度大小控制技術(shù)126
2.8大型碳酸鈣企業(yè)資源綜合利用共性與關(guān)鍵技術(shù)127
2.8.1鈣化工系列產(chǎn)品的金字塔規(guī)劃127
2.8.2大型碳酸鈣礦山資源綜合利用核心工藝128
2.8.3石灰煅燒燃料選擇與原煤處理核心工藝流程132
2.8.4大型碳酸鈣企業(yè)廢水梯級循環(huán)利用及零排放新工藝133
2.9高濃度CO2生產(chǎn)納米碳酸鈣的關(guān)鍵技術(shù)138
2.9.1高濃度CO2生產(chǎn)納米碳酸鈣的有利條件分析138
2.9.2高濃度二氧化碳聯(lián)產(chǎn)納米碳酸鈣的工藝流程142
2.9.3高濃度CO2生產(chǎn)納米碳酸鈣的生產(chǎn)技術(shù)特點142
2.10納米碳酸鈣、普通輕鈣、磚胚聯(lián)合生產(chǎn)綠色新工藝143
2.10.1納米碳酸鈣生產(chǎn)過程中的三廢數(shù)量144
2.10.2納米碳酸鈣、普通輕鈣、磚胚聯(lián)合生產(chǎn)綠色新工藝146
3生產(chǎn)輕質(zhì)(納米)碳酸鈣的主要設備149
3.1石灰石原料準備工段的主要設備149
3.1.1石灰石原料的特點149
3.1.2石灰石的礦石開采149
3.1.3石灰石選礦與加工的生產(chǎn)流程150
3.1.4選礦與加工設備151
3.2石灰窯及其附屬設備154
3.2.1石灰窯的選擇154
3.2.2主要附屬設備156
3.2.3窯氣凈化系統(tǒng)工藝及主要設備157
3.2.4直線振動篩160
3.2.5THG型高效斗式提升機161
3.3消化機的選擇161
3.3.1輕質(zhì)(納米)碳酸鈣生產(chǎn)對消化機的基本要求162
3.3.2箱式消化機的結(jié)構(gòu)特點162
3.3.3回轉(zhuǎn)式后排消化機163
3.3.4消化機的自動控制164
3.4漿液精制設備166
3.4.1初級分離設備166
3.4.2多級旋液分離器167
3.5鼓泡碳化塔及窯氣壓縮設備的選擇168
3.5.1鼓泡碳化塔的選擇168
3.5.2空壓機和羅茨鼓風機的選擇169
3.5.3制冷機的選擇170
3.6增濃脫水及設備的選擇172
3.6.1斜板增濃器172
3.6.2固液分離設備173
3.7干燥設備的選擇176
3.7.1輕鈣專用導熱油加熱滾筒連續(xù)干燥機176
3.7.2盤式連續(xù)干燥器179
3.7.3旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器180
3.7.4鏈(帶)式干燥器181
3.7.5槳葉式干燥機182
3.7.6LXG型螺旋輸送機183
3.8干法改性設備183
3.8.1CM型連續(xù)式粉體復合改性機的結(jié)構(gòu)特點184
3.8.2CM型連續(xù)式粉體復合改性機的特點184
3.8.3CM型連續(xù)式粉體復合改性機的工作原理184
3.9解聚篩分及包裝設備186
3.9.1QS160型氣流篩分機186
3.9.2自動定量包裝機的工作原理187
4三級連續(xù)加壓鼓泡碳化新工藝189
4.1三級連續(xù)加壓鼓泡碳化法的局部流程、說明及其分析189
4.1.1工藝流程說明189
4.1.2工藝流程特點分析190
4.1.3三級連續(xù)鼓泡碳化新工藝的優(yōu)勢與不足194
4.2三級連續(xù)加壓鼓泡碳化法的理論基礎195
4.2.1碳化反應是氣液固\\[Ca(OH)2(s)\\]固\\[CaCO3(s)\\]四相反應體系195
4.2.2連續(xù)鼓泡碳化塔為擬平推流反應器195
4.2.3碳化過程的化學反應機理196
4.2.4碳化過程的傳質(zhì)模型四膜模型199
4.3連續(xù)鼓泡碳化法的工藝流程205
4.4碳化反應過程工藝條件分析205
4.4.1碳化反應溫度對產(chǎn)品晶形和粒徑的影響205
4.4.2漿液濃度對產(chǎn)品晶形和粒徑的影響206
4.4.3CO2氣體的濃度對產(chǎn)品晶形和粒徑的影響208
4.4.4碳化氣體流量對產(chǎn)品平均粒徑和反應時間的影響209
4.4.5晶形導向劑的加入時間對碳酸鈣晶形和粒徑的影響209
4.4.6攪拌速度對碳酸鈣晶形和粒徑大小的影響211
4.5連續(xù)鼓泡碳化過程物料衡算212
4.5.1消化過程的物料衡算212
4.5.2石灰乳的配制213
4.5.3碳化過程的物料衡算213
4.5.4活性劑的物料衡算214
4.5.5碳化后處理工序的物料衡算214
4.5.6主要物料衡算表215
4.6連續(xù)鼓泡碳化新工藝的熱量衡算215
4.6.1連續(xù)消化機的熱量衡算215
4.6.2副產(chǎn)蒸汽的連續(xù)消化罐的熱量衡算216
4.6.3碳化塔的熱量衡算218
4.6.4帶式串閃蒸二級干燥系統(tǒng)的熱量衡算219
5輕質(zhì)(納米)碳酸鈣聯(lián)合生產(chǎn)新工藝222
5.1中小型氮肥廠聯(lián)產(chǎn)輕質(zhì)（納米）碳酸鈣關(guān)鍵技術(shù)222
5.1.1中型氮肥廠聯(lián)產(chǎn)輕質(zhì)（納米）碳酸鈣可行性分析222
5.1.2中型氮肥廠聯(lián)產(chǎn)輕質(zhì)（納米）碳酸鈣碳化過程的化學反應機理及分析223
5.1.3碳化過程的終點判斷224
5.1.4尿素生產(chǎn)過程的未反應氣對碳化反應速率和產(chǎn)品質(zhì)量的影響225
5.1.5中型氮肥廠聯(lián)產(chǎn)納米碳酸鈣的新工藝流程及流程分析225
5.1.6小氮肥廠聯(lián)產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣新工藝228
5.1.7氮肥廠聯(lián)產(chǎn)納米碳酸鈣的應用前景231
5.2電石渣聯(lián)產(chǎn)輕質(zhì)(納米)碳酸鈣的關(guān)鍵技術(shù)231
5.2.1電石渣的應用研究綜述232
5.2.2用電石渣制備輕質(zhì)(納米)碳酸鈣的基本原理233
5.2.3電石渣聯(lián)產(chǎn)輕質(zhì)(納米)碳酸鈣工藝流程234
5.2.4電石渣生產(chǎn)輕質(zhì)(納米)碳酸鈣工藝流程235
5.2.5電石渣聯(lián)產(chǎn)輕質(zhì)(納米)碳酸鈣的應用前景236
5.3硝酸廠聯(lián)產(chǎn)輕質(zhì)(納米)碳酸鈣關(guān)鍵技術(shù)236
5.3.1硝酸廠聯(lián)產(chǎn)輕質(zhì)(納米)碳酸鈣的可行性和有利條件236
5.3.2“三聯(lián)產(chǎn)綠色新工藝”流程238
5.3.3硝酸廠聯(lián)產(chǎn)納米碳酸鈣的效益分析239
5.4純堿廠聯(lián)產(chǎn)輕質(zhì)(納米)碳酸鈣241
5.4.1聯(lián)堿廠聯(lián)產(chǎn)輕質(zhì)(納米)碳酸鈣的可行性與優(yōu)勢242
5.4.2“四聯(lián)產(chǎn)綠色新工藝”流程與特點242
5.4.3“四聯(lián)產(chǎn)綠色工藝”的效益分析244
5.5紙廠鍋爐尾氣聯(lián)產(chǎn)造紙專用PCC新工藝246
5.5.1紙廠鍋爐尾氣聯(lián)產(chǎn)造紙專用PCC新工藝246
5.5.2紙廠鍋爐尾氣聯(lián)產(chǎn)造紙專用PCC關(guān)鍵技術(shù)247
5.5.3紙廠鍋爐尾氣聯(lián)產(chǎn)造紙專用PCC新工藝經(jīng)濟效益分析248
5.6高檔卷煙紙專用PCC生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)249
5.6.1高檔卷煙紙專用PCC平均粒徑及粒度分布控制技術(shù)250
5.6.2高檔卷煙紙專用PCC的沉降體積控制技術(shù)252
5.6.3游離堿控制技術(shù)256
5.7鹵水凈化工藝中PCC回收質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)256
5.7.1目前石灰煙道氣鹵水凈化工藝的缺陷257
5.7.2鹵水凈化工藝中PCC回收質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)257
6輕質(zhì)(納米)碳酸鈣生產(chǎn)過程檢驗與分析關(guān)鍵技術(shù)261
6.1初級原料檢驗與分析關(guān)鍵技術(shù)261
6.1.1石灰石分析關(guān)鍵技術(shù)261
6.1.2煤焦分析關(guān)鍵技術(shù)265
6.1.3水分析關(guān)鍵技術(shù)268
6.2二級原料檢驗與分析關(guān)鍵技術(shù)274
6.2.1生石灰質(zhì)量檢驗與分析關(guān)鍵技術(shù)274
6.2.2碳化氣各組分檢驗與分析關(guān)鍵技術(shù)274
6.3中間產(chǎn)品檢驗與分析關(guān)鍵技術(shù)284
6.3.1石灰乳檢驗與分析關(guān)鍵技術(shù)284
6.3.2碳化過程中碳酸鈣懸乳液碳化度的測定286
6.3.3碳酸鈣濾餅及干燥過程中水分的測定286
6.4納米碳酸鈣產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗與分析關(guān)鍵技術(shù)287
6.4.1納米碳酸鈣產(chǎn)品質(zhì)量的國家標準287
6.4.2納米碳酸鈣產(chǎn)品應用性能指標的檢驗與分析關(guān)鍵技術(shù)287
6.5分析檢驗儀器一覽292
7輕質(zhì)(納米)碳酸鈣應用關(guān)鍵技術(shù)293
7.1輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在塑料工業(yè)中應用的關(guān)鍵技術(shù)293
7.1.1輕質(zhì)(納米)碳酸鈣填料在塑料中的重要作用293
7.1.2輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在塑料中填充的關(guān)鍵技術(shù)295
7.1.3塑料母料關(guān)鍵技術(shù)296
7.1.4輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在塑料工業(yè)中應用的前景299
7.2輕質(zhì)(納米)碳酸鈣填充在橡膠制品中的關(guān)鍵技術(shù)300
7.2.1輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在橡膠中的填充作用300
7.2.2輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在橡膠中填充的關(guān)鍵技術(shù)300
7.2.3輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在橡膠工業(yè)中的應用前景301
7.3輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在膠黏劑、密封膠工業(yè)中應用的關(guān)鍵技術(shù)301
7.3.1輕質(zhì)(納米)碳酸鈣用在膠黏劑、密封膠中的作用301
7.3.2膠黏劑、密封膠中對納米碳酸鈣的幾個關(guān)鍵技術(shù)要求302
7.3.3輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在膠黏劑、密封膠工業(yè)中應用的前景303
7.4輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在涂料工業(yè)中應用的關(guān)鍵技術(shù)304
7.4.1輕質(zhì)(納米)碳酸鈣填充在涂料中的作用304
7.4.2輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在涂料工業(yè)中應用的關(guān)鍵技術(shù)304
7.4.3輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在涂料工業(yè)中應用的前景305
7.5輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在造紙工業(yè)中應用的關(guān)鍵技術(shù)305
7.5.1輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在紙張中的重要作用305
7.5.2輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在造紙工業(yè)應用的關(guān)鍵技術(shù)306
7.5.3輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在造紙工業(yè)的應用前景309
7.5.4風頭正勁的“石頭紙”生產(chǎn)技術(shù)310
7.6納米碳酸鈣在油墨工業(yè)中應用的關(guān)鍵技術(shù)314
7.6.1納米碳酸鈣在油墨工業(yè)中的重要作用314
7.6.2油墨工業(yè)對納米碳酸鈣的個性化要求314
7.6.3影響納米碳酸鈣在油墨中應用的關(guān)鍵技術(shù)315
7.6.4納米碳酸鈣在油墨工業(yè)中的應用前景316
7.7輕質(zhì)(納米)碳酸鈣在保健食品、飼料工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)與日化應用的關(guān)鍵技術(shù)316
7.8在針狀硅灰石晶體表面納米修飾應用的技術(shù)317
7.8.1硅灰石針狀纖維表面納米化修飾及改性工藝流程318
7.8.2產(chǎn)品性能測試319
7.8.3硅灰石針狀纖維表面納米化修飾及改性產(chǎn)品應用的前景326
8納米碳酸鈣安全生產(chǎn)與環(huán)境保護關(guān)鍵技術(shù)327
8.1納米碳酸鈣安全生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)327
8.1.1工藝過程安全生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)327
8.1.2碳酸鈣生產(chǎn)的化工單元安全技術(shù)330
8.2碳酸鈣生產(chǎn)的環(huán)境保護關(guān)鍵技術(shù)334
8.2.1碳酸鈣生產(chǎn)中的粉塵及其治理334
8.2.2碳酸鈣生產(chǎn)中的廢水及其治理338
8.2.3碳酸鈣生產(chǎn)中的廢渣及其治理339
9輕質(zhì)系列碳酸鈣生產(chǎn)技術(shù)的未來展望341
9.1我國輕質(zhì)系列碳酸鈣工業(yè)存在的主要問題341
9.1.1結(jié)構(gòu)與規(guī)模問題341
9.1.2體制與技術(shù)問題342
9.1.3工藝和工程設計問題342
9.1.4企業(yè)管理與人員素質(zhì)問題343
9.2碳酸鈣依然是朝陽工業(yè)343
9.2.1從發(fā)達國家來看碳酸鈣行業(yè)343
9.2.2從中國的角度來看碳酸鈣行業(yè)發(fā)展前景345
9.3納米碳酸鈣生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展展望346
9.3.1管理要科學化、系統(tǒng)化346
9.3.2設備要現(xiàn)代化、精密化347
9.3.3人員要知識化、專業(yè)化349
9.3.4產(chǎn)品要系列化、精細化349
9.3.5活化技術(shù)復合化350
9.3.6干燥工序組合化350
9.3.7系統(tǒng)工程化351
9.3.8應用研究與基礎理論研究要雙管齊下351
附錄一碳酸鈣生產(chǎn)常用數(shù)據(jù)353
1. CO2在水中的溶解度(101.3kPa)353
2.氫氧化鈣在水中的溶解度353
3.碳酸鈣在15℃水中的溶解度354
4. Ca(OH)2和CaCO3的密度與質(zhì)量分數(shù)對照(25℃)354
5.常用液體的重要物理性質(zhì)(20℃,101.3kPa)354
6.目數(shù)與粒度(微米)對照表(美國標準)355
7.常用篩網(wǎng)規(guī)格型號(平織)355
8.常用篩網(wǎng)(材料為304或316)規(guī)格型號(斜織)355
9.干空氣的物理性質(zhì)(101.3kPa)356
10.常用氣體的重要物理性質(zhì)(101.3kPa)356
附錄二普通工業(yè)沉淀碳酸鈣化工行業(yè)標準(HG/T2226—2010)358
附錄三工業(yè)活性沉淀碳酸鈣化工行業(yè)標準(HG/T 2567—2006)370
附錄四納米碳酸鈣國家標準(GB/T 19590—2011)378
參考文獻385