Le carbonate de calcium lourd (CCL) est une poudre de carbonate de calcium obtenue par broyage mécanique de minéraux bruts tels que la calcite, la craie et le marbre. Il se caractérise par l'abondance des matières premières, sa grande blancheur, sa faible absorption d'huile, sa polyvalence et son faible coût. Actuellement, c'est la poudre minérale inorganique non métallique la plus utilisée et la plus produite.
La production de GCC repose principalement sur des technologies de broyage et de modification de surface afin de fabriquer des produits répondant aux exigences de finesse de diverses applications. Ces produits comprennent notamment des poudres fines, des poudres ultrafines, des poudres à surface modifiée (activées) et des suspensions ultrafines pour la fabrication du papier. Il existe plus de dix produits GCC spécialisés, présentant différents niveaux de finesse et traitements de surface.
Processus et équipements de production du CCG
Prenons l'exemple de l'industrie du revêtement chez GCC : le processus de production comprend principalement : le lavage et l'élimination des impuretés, le concassage primaire, le concassage secondaire, le criblage, le broyage et la classification, la collecte des produits, le traitement de surface et l'emballage.
Technologie et équipement de broyage du CCG
Actuellement, le GCC dont la taille des particules est supérieure ou égale à 5 μm (d97 ≥ 5 μm) est principalement produit par voie sèche. L'équipement utilisé comprend des procédés améliorés. Moulins Raymond (broyeurs à rouleaux suspendus ou broyeurs pendulaires), broyeurs à rouleaux (y compris les broyeurs à rouleaux sous pression/broyeurs verticaux, les broyeurs à rouleaux annulaires) et broyeurs à boulets.
Le GCC ultrafin, dont la granulométrie d97 est inférieure à 5 μm, est généralement produit par voie sèche, bien que certaines productions utilisent un broyage humide suivi d'un séchage. La production par voie sèche utilise principalement des broyeurs cylindriques. broyeurs à boulets + classificateurs, broyeurs à rouleaux (y compris les broyeurs à rouleaux annulaires à classification interne, les broyeurs verticaux/broyeurs à rouleaux sous pression) et broyeurs à sec agités + classificateurs.
Le ligne de production de broyeur à boulets + classificateur Elle est principalement utilisée pour produire des poudres fines et ultrafines GCC avec d97 = 5–43 μm. Ses caractéristiques comprennent un fonctionnement en circuit fermé continu, une classification multi-étapes, une charge de circulation élevée (300%–500%) et une grande capacité de production unitaire.
Le broyeur à rouleaux annulaires Il s'agit de l'équipement de broyage fin et ultrafin le plus répandu. Il se caractérise par un taux de réduction granulométrique élevé et une faible consommation d'énergie par unité de produit. Équipé de classificateurs fins internes ou externes, il permet de produire des produits ultrafins avec un d97 ≤ 10 µm. La finesse du produit est ajustable entre d97 = 5 et 40 µm, la plage de taille optimale se situant entre d97 = 10 et 30 µm.
Le broyeur à cylindres est un équipement essentiel pour le broyage fin et ultrafin du GCC à grande échelle. Il offre un taux de broyage élevé et est particulièrement adapté à la production de particules dont le diamètre granulométrique est compris entre 15 et 45 µm (d97). Associé à un classificateur fin externe, il permet d'obtenir des particules ultrafines (d97 ≤ 10 µm). Le produit obtenu présente une bonne morphologie et un faible taux d'absorption d'huile, ce qui le rend particulièrement adapté à la production de charges de GCC utilisées dans les composites à base de polyester insaturé (par exemple, la pierre artificielle). Il se caractérise également par une faible consommation d'énergie et une usure réduite par unité de produit.
Technologie et équipement de modification de surface du CCG
La modification de surface du GCC utilise principalement des méthodes de revêtement organique et de modification composite.
La modification par revêtement organique consiste à revêtir et à modifier la poudre de GCC à l'aide d'agents/modificateurs de revêtement de surface organiques. Ces agents comprennent l'acide stéarique et ses sels, les agents de couplage aluminates, les agents de couplage titanates et les polymères hydrosolubles.
La modification composite est une méthode de modification de surface dans laquelle une autre poudre inorganique est mélangée uniformément à la surface de particules de GCC ou de GCC ultrafines ou déposée dessus par des méthodes physiques ou chimiques.
Actuellement, la modification à sec est le procédé dominant pour la GCC. La modification par voie humide est rarement utilisée, sauf si elle est intégrée à un broyage ultrafin par voie humide.
Les équipements courants de modification de surface pour le GCC comprennent des modificateurs de surface à poudre continue, des mélangeurs à haut rendement, des mélangeurs chauffants à grande vitesse et des broyeurs vortex. La modification de surface du GCC est parfois réalisée simultanément au broyage fin ou ultrafin. Dans ces procédés intégrés, les modificateurs de surface sont ajoutés pendant les étapes de broyage, permettant ainsi de réaliser à la fois la réduction de taille et la modification de surface au sein du même équipement.
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— Jason Wang, Ingénieur principal