El carbonato de calcio pesado (GCC) es un carbonato de calcio en polvo que se produce mediante la molienda mecánica de minerales crudos como calcita, tiza y mármol. Se caracteriza por su amplia disponibilidad de materias primas, alta blancura, baja absorción de aceite, buena aplicabilidad y bajo costo. Actualmente, es el producto mineral inorgánico no metálico en polvo más utilizado y de mayor volumen.
La producción de GCC se basa principalmente en tecnologías de molienda y modificación de superficies para fabricar productos que cumplen con los requisitos de finura de diversas aplicaciones. Estos productos incluyen polvo fino, polvo ultrafino, polvo modificado superficialmente (activado) y pulpa ultrafina para la fabricación de papel, entre otros. Existen más de diez productos especializados de GCC con diferentes niveles de finura y tratamientos de modificación de superficies.
Proceso y equipo de producción del CCG
Tomando como ejemplo el GCC para la industria del recubrimiento, el proceso de producción incluye principalmente: lavado y eliminación de impurezas, trituración primaria, trituración secundaria, cribado, molienda y clasificación, recolección de producto, tratamiento de superficie y envasado.
Tecnología y equipos de molienda del CCG
Actualmente, el GCC con un tamaño de partícula de d97 ≥ 5 μm se produce principalmente mediante métodos secos. El equipo utilizado incluye mejoras. Molinos Raymond (molinos de rodillos de suspensión o molinos de péndulo), molinos de rodillos (incluidos molinos de rodillos de presión/molinos verticales, molinos de rodillos de anillo) y molinos de bolas.
El GCC ultrafino con un tamaño de partícula de d97 < 5 μm generalmente se produce en seco, aunque en algunos casos se utiliza un método de molienda húmeda y secado. La producción en seco utiliza principalmente partículas cilíndricas. molinos de bolas + clasificadores, molinos de rodillos (incluidos molinos de rodillos de anillo clasificados internamente, molinos verticales/molinos de rodillos de presión) y molinos de agitación en seco + clasificadores.
El Línea de producción de molino de bolas + clasificador Se utiliza principalmente para producir polvos finos y ultrafinos GCC con d97 de 5 a 43 μm. Sus características incluyen operación continua en circuito cerrado, clasificación multietapa, alta carga de circulación (300%–500%) y gran capacidad de producción en una sola unidad.
El Molino de rodillos anulares Ha sido el equipo de molienda fina y ultrafina más utilizado. Se caracteriza por una alta tasa de reducción de tamaño y un bajo consumo de energía por unidad de producto. Equipado con clasificadores finos internos o externos, puede producir productos ultrafinos con un d97 ≤ 10 μm. La finura del producto se puede ajustar entre d97 = 5 y 40 μm, siendo el rango óptimo de tamaño del producto d97 = 10 y 30 μm.
El molino de rodillos es uno de los principales equipos a gran escala para la molienda fina y ultrafina de GCC. Presenta una alta tasa de trituración y es ideal para producir productos con un rango de d97 de 15 a 45 μm. En combinación con un clasificador fino externo, puede producir productos ultrafinos con un d97 ≤ 10 μm. El producto resultante presenta una buena forma de partícula y un bajo índice de absorción de aceite. Esto lo hace especialmente adecuado para la producción de rellenos de GCC utilizados en compuestos a base de poliéster insaturado (p. ej., piedra artificial). Además, ofrece un bajo consumo de energía y un bajo desgaste por unidad de producto.
Tecnología y equipos de modificación de superficies del CCG
La modificación de la superficie del GCC emplea principalmente métodos de modificación de compuestos y recubrimiento orgánico.
La modificación de recubrimientos orgánicos implica el recubrimiento y la modificación de polvo de GCC mediante agentes/modificadores orgánicos de recubrimiento superficial. Estos agentes incluyen ácido esteárico y sus sales, agentes de acoplamiento de aluminato, agentes de acoplamiento de titanato y polímeros hidrosolubles.
La modificación compuesta es un método de modificación de superficie en el que otro polvo inorgánico se mezcla o recubre uniformemente la superficie de GCC o partículas ultrafinas de GCC utilizando métodos físicos o químicos.
Actualmente, la modificación en seco es el proceso principal para el GCC. La modificación en húmedo se utiliza raramente, a menos que se integre con la molienda ultrafina húmeda.
Los equipos comunes de modificación de superficies para GCC incluyen modificadores de superficie de polvo continuo, modificadores de mezcla de alta eficiencia, mezcladores de calentamiento de alta velocidad y molinos de vórtice. Algunas modificaciones de superficies de GCC también se realizan simultáneamente con la molienda fina o ultrafina. En estos procesos integrados, los modificadores de superficie se añaden durante las etapas de molienda, lo que permite que tanto la reducción de tamaño como la modificación de superficies se realicen en el mismo equipo.
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— Jason Wang, Ingeniero sénior