Processo de produção de carbonato de cálcio moído

Carbonato de cálcio moído (GCC) é um material em pó produzido pela britagem mecânica de minerais como calcário, giz e mármore. É o pó mineral inorgânico não metálico mais amplamente utilizado e produzido em diversas indústrias. processo de produção de carbonato de cálcio moído Inclui principalmente etapas como beneficiamento, britagem do minério, moagem, moagem ultrafina e modificação da superfície. Este processo garante a produção de GCC de alta qualidade com tamanhos de partículas e propriedades de superfície específicos para diversas aplicações.

Processamento de Minerais

Devido à abundância de recursos de calcário, calcita de alta qualidade com teor de CaCO₃ ≥ 97% é relativamente abundante. Atualmente, a produção de carbonato de cálcio moído normalmente envolve apenas a lavagem simples e a triagem manual do minério.

Esmagamento

A britagem de minérios geralmente envolve duas etapas. Na primeira etapa, os fabricantes utilizam principalmente um britador de mandíbulas, enquanto na segunda, utilizam um britador de martelos ou de impacto. Quando o minério bruto tem um tamanho de bloco menor e o tamanho da alimentação do moinho é mais grosso, também podem utilizar um britador de martelos ou de impacto de estágio único.

Moagem fina e moagem ultrafina

Atualmente, o processo de produção de Carbonato de Cálcio Moído (CCC) para a produção de CCG com d97 ≥ 5 μm utiliza principalmente métodos de produção a seco. Equipamentos como moinhos Raymond aprimorados, moinhos de rolos (por exemplo, moinhos verticais, moinhos de rolos anelares) e moinhos de bolas são comumente utilizados neste processo.

Para GCC ultrafino com d97 ≥ 5 μm, a produção a seco ainda é o método principal, embora algumas aplicações utilizem uma combinação de moagem úmida e secagem. Esse processo normalmente envolve o uso de moinhos de bolas + classificadores, moinhos de rolos (incluindo classificação interna) e moinhos de agitação a seco + classificadores.

Para GCC com d97 ≤ 5 μm, especialmente quando d90 ≤ 2 μm é necessário para aplicações de revestimento de papel, a produção úmida é geralmente preferida. Os principais equipamentos neste processo incluem moinhos de agitação e moinhos de areia, ideais para a produção de carbonato de cálcio fino com distribuições granulométricas específicas.

Modificação de superfície

A modificação de superfície é uma das tecnologias de processamento profundo mais importantes para carbonato de cálcio moído (GCC) e GCC ultrafino. Na última década, a demanda por produtos com superfície modificada cresceu a uma taxa de mais de 121 TP3T anualmente.

A modificação de superfície do GCC utiliza principalmente métodos de revestimento orgânico e modificação de compósitos. A modificação de revestimento orgânico envolve o revestimento do pó de GCC com substâncias orgânicas, como ácido esteárico e seus sais, agentes de acoplamento de alumínio, agentes de acoplamento de titânio e polímeros solúveis em água.

Atualmente, a modificação a seco é o processo predominante para GCC. A menos que os fabricantes utilizem moagem ultrafina por via úmida, raramente empregam a modificação a úmido. Na modificação a seco, eles dispersam o pó em um dispositivo de modificação de superfície em estado seco ou após a secagem, adicionando modificadores de superfície a uma determinada temperatura. Máquinas de modificação de superfície contínua tornaram-se o equipamento predominante para modificação de superfície a seco de GCC.

Modificação Composta

A modificação de compósitos envolve a mistura ou o revestimento físico ou químico de outro pó inorgânico sobre a superfície do GCC ou do GCC ultrafino. Por exemplo, os fabricantes modificam o GCC com hidróxido de magnésio ou hidróxido de alumínio. Isso resulta em um pó de GCC retardante de chamas. Os fabricantes então utilizam o pó modificado como enchimento em cabos, mantendo suas funções originais e maior retardância à chama.

Os fabricantes frequentemente realizam a modificação da superfície do GCC simultaneamente à moagem fina ou ultrafina. Nesse processo, eles adicionam modificadores de superfície diretamente durante a moagem, obtendo assim a moagem e a modificação da superfície no mesmo equipamento. Por exemplo, os fabricantes realizam a modificação da superfície do GCC usado como carga em compósitos à base de poliéster insaturado (como pedra artificial) durante a etapa de moagem fina em um moinho de rolos vertical.

Áreas de aplicação

• Indústria alimentícia: Pode ser usado como aditivo.
• Indústrias de Construção e Papel:Amplamente utilizado para diversas aplicações.
• Menos de 200 mesh: Pode ser usado como aditivo alimentar com teor de cálcio de 55,6% ou mais e sem componentes nocivos.
• 250-300 malhas: Utilizado como matéria-prima para fábricas de plástico, borracha, revestimentos e impermeabilizantes. Adequado para pintura de paredes internas e externas com brancura acima de 85%.
• 350-400 malhas: Utilizado na produção de painéis de teto, tubos de queda e produtos químicos. Brancura acima de 93%.
• 400-600 malhas: Utilizado na produção de pasta de dente e sabão, com brancura acima de 94%.
• 800 malhas: Utilizado em borracha, plásticos, cabos e PVC, com brancura acima de 94%.
• malha 1250: Utilizado em PVC, PE, tintas, revestimentos, revestimentos à base de papel e revestimentos de superfície. Brancura acima de 95%. Apresenta alta pureza, alta brancura, não toxicidade, inodoro, baixa absorção de óleo e baixa dureza.
• Suplemento de cálcio: Os fabricantes utilizam carbonato de cálcio como suplemento de cálcio, que tem uma taxa de absorção de até 39%, perdendo apenas para o citrato de cálcio. Ele se dissolve no ácido gástrico e se torna um dos suplementos de cálcio mais utilizados.

Tendência de desenvolvimento

Em indústrias como borracha, papel, plásticos, revestimentos e compósitos, a demanda por produtos de carbonato de cálcio está aumentando devido às diferentes matrizes e ao desempenho exigido. Essa crescente necessidade destaca a importância do processo de produção de Carbonato de Cálcio Moído (GCC), essencial para a produção de carbonato de cálcio finamente moído e de alta qualidade, sob medida para atender ao desempenho e às propriedades materiais específicas exigidas por essas indústrias.

Complexidade da estrutura das partículas de carbonato de cálcio:
Já existem diversos formatos de partículas de carbonato de cálcio, como fusiformes, cúbicas, em forma de agulha, esféricas e amorfas. Diferentes formatos levam a diferentes desempenhos e aplicações. Pesquisadores estudam os efeitos de diversos aditivos na estrutura e morfologia das partículas de carbonato de cálcio. Isso lhes permite desenvolver novos tipos de produtos de carbonato de cálcio, abrindo novas possibilidades de aplicação.

Tratamento de superfície de partículas de carbonato de cálcio:
A principal desvantagem do uso de carbonato de cálcio comum como carga em polímeros orgânicos é sua superfície hidrofílica e oleofóbica, resultando em baixa dispersão em polímeros orgânicos. Como o carbonato de cálcio não é absorvido por polímeros orgânicos, seu efeito de reforço é praticamente nulo. O tratamento de superfície do pó de carbonato de cálcio trouxe uma nova vitalidade às suas aplicações.

Desagregação e dispersão de nanopartículas de carbonato de cálcio:
Na produção atual de nanocarbonato de cálcio, o tamanho das partículas secundárias é muito maior do que o tamanho das partículas primárias. As nanopartículas possuem alta energia de superfície e são altamente ativas, o que as torna propensas à adsorção e aglomeração, o que afeta sua estabilidade e desempenho. Portanto, resolver o problema de dispersão das nanopartículas de carbonato de cálcio é crucial.

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