عملية إنتاج كربونات الكالسيوم المطحونة

كربونات الكالسيوم المطحونة (GCC) مادة مسحوقة تُنتج بسحق معادن ميكانيكيًا مثل الحجر الجيري والطباشير والرخام. وهي أكثر مساحيق المعادن غير العضوية غير المعدنية استخدامًا وإنتاجًا في مختلف الصناعات. عملية إنتاج كربونات الكالسيوم المطحونة تشمل هذه العملية بشكل أساسي خطوات مثل التخصيب، وسحق الخام، والطحن، والطحن فائق الدقة، وتعديل السطح. تضمن هذه العملية إنتاج رماد بركاني عالي الجودة بأحجام جزيئات وخصائص سطحية محددة لتطبيقات متنوعة.

معالجة المعادن

بفضل وفرة موارد الحجر الجيري، يتوفر الكالسيت عالي الجودة بنسبة كربونات الكالسيوم CaCO₃ ≥ 97% بكثرة نسبيًا. حاليًا، يقتصر إنتاج كربونات الكالسيوم المطحونة عادةً على غسل الخام وفرزه يدويًا.

سحق

عادةً ما تتضمن عملية سحق الخامات مرحلتين. في المرحلة الأولى، يستخدم المصنعون بشكل رئيسي كسارة فكية، بينما في المرحلة الثانية، يستخدمون كسارة مطرقية أو كسارة صدمية. عندما يكون حجم كتلة الخام أصغر وحجم تغذية مطحنة الطحن أكثر خشونة، يمكن أيضًا استخدام كسارة مطرقية أو كسارة صدمية أحادية المرحلة.

الطحن الدقيق والطحن فائق الدقة

حاليًا، تعتمد عملية إنتاج كربونات الكالسيوم المطحونة (GCC) لإنتاج GCC بكثافة d97 ≥ 5 ميكرومتر بشكل أساسي على طرق الإنتاج الجاف. وتُستخدم في هذه العملية معدات مثل مطاحن ريموند المُحسّنة، ومطاحن الأسطوانات (مثل المطاحن الرأسية، ومطاحن الأسطوانات الحلقية)، ومطاحن الكرات.

بالنسبة لخامات GCC فائقة الدقة ذات d97 ≥ 5 ميكرومتر، لا يزال الإنتاج الجاف هو الطريقة الرئيسية، على الرغم من أن بعض التطبيقات تستخدم مزيجًا من الطحن الرطب والتجفيف. تتضمن هذه العملية عادةً استخدام مطاحن كرات + مصنفات، ومطاحن أسطوانية (بما في ذلك التصنيف الداخلي)، ومطاحن تحريك جافة + مصنفات.

بالنسبة لكربونات الكالسيوم GCC ذات d97 ≤ 5 ميكرومتر، وخاصةً عند الحاجة إلى d90 ≤ 2 ميكرومتر لتطبيقات طلاء الورق، يُفضل الإنتاج الرطب عمومًا. تشمل المعدات الرئيسية في هذه العملية مطاحن التحريك ومطاحن الرمل، وهي مثالية لإنتاج كربونات الكالسيوم الدقيقة ذات توزيعات حجم جسيمات محددة.

تعديل السطح

يُعد تعديل الأسطح من أهم تقنيات المعالجة العميقة لكربونات الكالسيوم المطحونة (GCC) وكربونات الكالسيوم فائقة الدقة (GCC). خلال العقد الماضي، شهد الطلب على المنتجات المعدلة أسطحًا نموًا بمعدل يزيد عن 12% سنويًا.

يعتمد تعديل سطح GCC بشكل أساسي على طرق الطلاء العضوي والتعديل المركب. يتضمن تعديل الطلاء العضوي طلاء مسحوق GCC بمواد عضوية، مثل حمض الستياريك وأملاحه، وعوامل ربط الألومنيوم والتيتانيوم، والبوليمرات القابلة للذوبان في الماء.

حاليًا، يُعد التعديل الجاف العملية السائدة في صناعة GCC. نادرًا ما يستخدم المصنعون التعديل الرطب إلا إذا استخدموا الطحن الرطب فائق الدقة. في التعديل الجاف، يُنشر المسحوق في جهاز تعديل السطح وهو جاف أو بعد التجفيف، مع إضافة مُعدّلات سطحية عند درجة حرارة معينة. أصبحت آلات التعديل المستمر للسطح هي المعدات الرئيسية لتعديل السطح الجاف لـ GCC.

التعديل المركب

يتضمن التعديل المركب خلط أو طلاء مسحوق غير عضوي آخر فيزيائيًا أو كيميائيًا على سطح GCC أو GCC فائق الدقة. على سبيل المثال، يُعدّل المُصنِّعون GCC باستخدام هيدروكسيد المغنيسيوم أو هيدروكسيد الألومنيوم. ينتج عن ذلك مسحوق GCC مقاوم للهب. ثم يستخدم المُصنِّعون هذا المسحوق المُعَدَّل كحشو في الكابلات، مما يُؤمِّن وظائفه الأصلية ومقاومته المُحسَّنة للهب.

غالبًا ما يُجري المصنعون تعديلات سطحية على مادة GCC بالتزامن مع الطحن الدقيق أو فائق الدقة. في هذه العملية، يُضيفون مُعدّلات سطحية مباشرةً أثناء الطحن، مما يُحقق الطحن وتعديل السطح في نفس الجهاز. على سبيل المثال، يُجري المصنعون تعديلات سطحية على مادة GCC المُستخدمة كحشو في المركبات غير المُشبعة القائمة على البوليستر (مثل الحجر الصناعي) أثناء مرحلة الطحن الدقيق في مطحنة أسطوانية رأسية.

مجالات التطبيق

• صناعة الأغذية:يمكن استخدامه كمادة مضافة.
• صناعات البناء والورق:تستخدم على نطاق واسع في تطبيقات مختلفة.
• أقل من 200 شبكة:يمكن استخدامه كمادة مضافة للأعلاف مع محتوى الكالسيوم بنسبة 55.6% أو أكثر ولا يحتوي على مكونات ضارة.
• 250-300 شبكةيُستخدم كمادة خام في مصانع البلاستيك والمطاط والطلاء والمواد المقاومة للماء. مناسب لطلاء الجدران الداخلية والخارجية بدرجة بياض أعلى من 85%.
• 350-400 شبكة: يُستخدم في إنتاج ألواح الأسقف، وأنابيب التصريف، والمواد الكيميائية. بياضه أعلى من 93%.
• 400-600 شبكة:يستخدم في إنتاج معجون الأسنان والصابون، وله بياض أعلى من 94%.
• 800 شبكة:يستخدم في المطاط والبلاستيك والكابلات والـPVC، مع بياض أعلى من 94%.
• 1250 شبكةيُستخدم في بلاستيك PVC، والبولي إيثيلين، والدهانات، والطلاءات، والطلاءات الورقية، والطلاءات السطحية. بياضه أعلى من 95%. يتميز بنقاء عالٍ، وبياض عالٍ، وعدم سمية، وعديم الرائحة، وامتصاص منخفض للزيت، وصلابة منخفضة.
• مكملات الكالسيوميستخدم المصنعون كربونات الكالسيوم كمكمل غذائي، حيث تصل نسبة امتصاصه إلى 39%، وهو ثاني أعلى معدل امتصاص بعد سترات الكالسيوم. يذوب في حمض المعدة، ويصبح من أكثر مكملات الكالسيوم استخدامًا.

اتجاه التنمية

في صناعات مثل المطاط والورق والبلاستيك والطلاء والمواد المركبة، يتزايد الطلب على منتجات كربونات الكالسيوم نظرًا لاختلاف المصفوفات والأداء المطلوب. يُبرز هذا الطلب المتزايد أهمية عملية إنتاج كربونات الكالسيوم المطحونة (GCC)، وهي عملية أساسية لإنتاج كربونات كالسيوم مطحونة بدقة عالية وعالية الجودة، مصممة خصيصًا لتلبية الأداء وخصائص المواد المطلوبة في هذه الصناعات.

تعقيد بنية جسيمات كربونات الكالسيوم:
تتوفر حاليًا أشكال مختلفة من جسيمات كربونات الكالسيوم، مثل الأشكال المغزلية، والمكعبة، والإبرية، والكروية، وغير المتبلورة. وتؤدي الأشكال المختلفة إلى أداء وتطبيقات مختلفة. يدرس الباحثون آثار مختلف المواد المضافة على بنية جسيمات كربونات الكالسيوم وشكلها. وهذا يتيح لهم تطوير أنواع جديدة من منتجات كربونات الكالسيوم، مما يفتح آفاقًا جديدة للتطبيقات.

المعالجة السطحية لجزيئات كربونات الكالسيوم:
العيب الرئيسي لاستخدام كربونات الكالسيوم العادية كمادة مالئة في البوليمرات العضوية هو سطحها المحب للماء والكاره للزيوت، مما يؤدي إلى ضعف تشتتها في البوليمرات العضوية. ولأن كربونات الكالسيوم لا تمتصها البوليمرات العضوية، فإن تأثيرها التعزيزي يكاد يكون معدومًا. وقد أضافت المعالجة السطحية لمسحوق كربونات الكالسيوم حيوية جديدة إلى تطبيقاته.

إزالة التكتل وتشتت جزيئات كربونات الكالسيوم النانوية:
في إنتاج كربونات الكالسيوم النانوية الحالي، يكون حجم الجسيمات الثانوية أكبر بكثير من حجم الجسيمات الأولية. تتميز الجسيمات النانوية بطاقة سطحية عالية ونشاط عالٍ، مما يجعلها عرضة للامتصاص والتكتل، مما يؤثر على استقرارها وأدائها. لذلك، يُعدّ حل مشكلة تشتت جسيمات كربونات الكالسيوم النانوية أمرًا بالغ الأهمية.

مسحوق ملحمي

إيبك باودر، خبرة تزيد عن 20 عامًا في صناعة المساحيق فائقة النعومة. ندعم بنشاط تطوير المساحيق فائقة النعومة، مع التركيز على عمليات التكسير والطحن والتصنيف والتعديل. تواصل معنا للحصول على استشارة مجانية وحلول مُخصصة! فريقنا من الخبراء مُلتزم بتقديم منتجات وخدمات عالية الجودة لتعزيز قيمة معالجة مساحيقك. إيبك باودر - خبيرك الموثوق في معالجة المساحيق!